[发明专利]一种可中低温烧结高介电微波介质陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息功能材料，具体是一种可中低温烧结高介电微波介质陶瓷及其制备方法。

背景技术

微波介质陶瓷是一类应用较为广泛的信息功能材料，可应用于微波电路中实现对电磁波的传输、反射、吸收从而达到对微波调制的作用，具有损耗低、谐振频率温度系数小、介电常数大等特点，可以制成介质稳频振荡器、介质谐振器、介质波导传输线、介质滤波器、双工器、微波介质天线等。特别是卫星通讯领域，温度高稳定性高介电微波介质陶瓷器件的获得非常重要。然而，当前大多数高介电微波介质陶瓷烧结温度过高（1300℃左右），这极大地限制了当前工业通用技术----多层集成电路技术（ MLIC）的在微波介质陶瓷制备领域的应用。同时，现代移动通信和便携式终端均朝着小型化、集成化、轻量化、高可靠性和低成本方向发展。这就意味着必须寻找具有高介电常数ε_r、高品质因数Q_f、近零频率温度系数τ_f且烧结温度较低的微波介质陶瓷材料。然而现有的大多数高介电微波介质陶瓷在实现低温烧结之后其ε_r和品质因数Q_f均大幅度下降，这意味着实现低温烧结并保持较好的微波介电性是当前微波介质材料领域的主要难题，解决这个难题是当前微波介质材料领域的研究热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种介电常数较高、谐振温度系数较低、损耗适中、制备工艺简单可靠的可中低温烧结高介电微波介质陶瓷，这种陶瓷可进一步推动微波介质元器件的小型化提供基础材料，同时从材料的经济性和环保角度考虑，实现与表面电极Cu（熔点1064℃）、Ag（熔点960℃）等金属的低温共烧。

实现本发明目的的技术方案是：

一种可中低温烧结高介电微波介质陶瓷，其主要成分为(Ca_0.8Sr_0.2)_x(Li_0.5Sm_0.5)_1-xTiO₃和铋基化合物Bi₄B₂O₉、Bi₂W₂O₉、Bi₂MoO₆复合制成，其制备方法包括如下步骤：

（1）合成(Ca_0.8Sr_0.2)_x(Li_0.5Sm_0.5)_1-xTiO₃粉体：按原料以CaCO₃：SrCO₃：Li₂CO₃：Sm₂O₃、TiO₂ = 0.8x：0.2x：(0.5-0.5x)：(0.5-0.5x)：1摩尔比例混合，球磨过筛，烘干，在1100℃保温4小时进行预烧，把所得预烧粉体进行二次球磨过筛，获得(Ca_0.8Sr_0.2)_x(Li_0.5Sm_0.5)_1-xTiO₃粉体，其中0.2≤x≤0.4；