[发明专利]一种硅酸盐低温共烧陶瓷基板材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低温共烧陶瓷基板材料，其特征在于，主晶相为Zn₂SiO₄，次晶相为CaTiO₃，介电常数ε_r=6.1～8.2，品质因数Q×f=9600～16000GHz，谐振频率温度系数τ_f=-52～28ppm/℃。

2.根据权利要求1所述的低温共烧陶瓷基板材料，其特征在于，由硅酸锌Zn₂SiO₄粉料、钛酸钙CaTiO₃粉料、Bi₂O₃-CuO-B₂O₃或Li₂CO₃-Bi₂O₃-CuO-B₂O₃粉料按比例加入、混合、在900～975℃下烧结而成，其中：

所述CaTiO₃粉料的加入量占CaTiO₃粉料与Zn₂SiO₄粉料两者总量的摩尔百分比为3.0～10.0mol％；

所述Bi₂O₃-CuO-B₂O₃或Li₂CO₃-Bi₂O₃-CuO-B₂O₃粉料的加入量占陶瓷总质量的5.0～10.0wt%。

3.根据权利要求1所述的低温共烧陶瓷基板材料，其特征在于，所述Zn₂SiO₄粉料以SiO₂和ZnO为原料，经1100～1300℃煅烧制得；

所述CaTiO₃粉料以CaCO₃和TiO₂为原料，经1000～1200℃煅烧制得。

4.一种权利要求1所述低温共烧陶瓷基板材料的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

第1步：将SiO₂和ZnO按摩尔比1:2配料，放入球磨罐并加入无水乙醇或去离子水进行球磨，球磨时间为2～3小时，然后烘干、过筛备用；

第2步：将CaCO₃和TiO₂按摩尔比1:1配料，放入球磨罐并加入无水乙醇或去离子水进行球磨，球磨时间为2～3小时，然后烘干、过筛备用；

第3步：将SiO₂和ZnO混合料从室温以3～5℃/分钟的升温速率，升温至1100～1300℃并保温1～5小时；将CaCO₃和TiO₂混合料从室温以3～5℃/分钟的升温速率，升温至1000～1200℃，保温1～5小时；分别制得Zn₂SiO₄和CaTiO₃。

第4步：将第3步制得的Zn₂SiO₄和CaTiO₃分别研磨成粉，并按CaTiO₃粉料的加入量占CaTiO₃粉料与Zn₂SiO₄粉料两者总量的摩尔百分比为3.0～10.0mol%、Bi₂O₃-CuO-B₂O₃或Li₂CO₃-Bi₂O₃-CuO-B₂O₃粉料的加入量占陶瓷总质量的5.0～10.0wt%的比例混合，放入球磨罐并加入无水乙醇或去离子水进行球磨，球磨时间为2～3小时，然后烘干、研磨、过筛备用；

第5步：采用质量分数为5～15wt%聚乙烯醇溶液作为粘结剂，粘结剂的加入量为待造粒混合料质量的5～10wt%，造粒、过筛、压制成型；

第6步：将压制成型后的样品入炉煅烧，在900～975℃下保温1～5小时至烧结。

5.根据权利要求3所述的一种权利要求1所述低温共烧陶瓷基板材料的制备方法，其特征在于，所述烘干在80～110℃下进行，所述过筛采用的筛为40目。