[发明专利]一种陶瓷粉体、其制备方法、微波介质陶瓷粉体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于微波介质陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种陶瓷粉体、其制备方法、微波介质陶瓷粉体及其制备方法。

背景技术

微波介质陶瓷是指应用于微波频段电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷，是近三十年迅速发展起来的新型功能陶瓷，被广泛应用于介质谐振器、介质滤波器、双工器、微波介质天线、介质稳频振荡器、介质波导传输线等微波器件。作为微波通讯中的关键材料，微波介质陶瓷的各项性能在很大程度上决定了整体现代通信技术系统的性能。因此开发高品质的微波介质陶瓷是整个微波通讯的关键工作。

如新一代通信基站用介质谐振器用微波介质陶瓷的相对介电常数为35～45之间，品质因数Q×f>40000GHz，谐振频率温度系数接近于零，同时应具有尽可能低的能量损耗，满足移动通信基站大功率的使用要求。童启铭等发表的“NdAlO₃-CaTiO₃微波介质陶瓷材料的研究”一文中报道了xNdAlO₃-(1-x)CaTiO₃(x＝0.6～0.8)体系微波介质陶瓷的介电性能为相对介电常数为ε_r＝40～50，品质因数Q×f＝29000～38000GHz，谐振频率温度系数τ_f＝-9～32ppm/℃。在x＝0.68时，性能最为优异，相对介电常数为ε_r＝45，品质因数Q×f＝38000GHz，谐振频率温度系数τ_f＝0ppm/℃。但是该体系当x>0.3时，烧结温度大于1500℃(Hou Guihua etc,Jounal of Rare Earths,Vol.29,No.2,Feb.2011,p.160)，尤其当x＝0.5时，烧结温度超过了1550℃，有些含稀土的CaTiO₃体系微波介质陶瓷的更是需要在超过1600℃的高温下长时间保温才能烧结致密。究其原因主要是含稀土的CaTiO₃体系微波介质陶瓷的主晶相合成困难，需要在超过1250℃的高温下长时间保温合成，导致颗粒长大，表面能降低，烧结活性降低，后期烧结温度高；烧结温度过高不仅不利于节能，而且对烧结炉提出了更高的要求，不利于产业化生产。

现有技术中解决此问题的方法是添加低熔点氧化物或者玻璃，但这样制得的微波介质陶瓷粉体的微波介电性能较差，例如介电常数降低、损耗增大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种陶瓷粉体、其制备方法、微波介质陶瓷粉体及其制备方法，本发明提供的微波介质陶瓷粉体具有优异的微波介电性能。

本发明提供了一种陶瓷粉体，所述陶瓷粉体具有式I所示的通式：

0.59La_1+x(Mg_1/2Ti_1/2)O₃-0.41Ca_1+yTiO₃  式I，

式I中，0＜x≤0.07，0＜y≤0.07。

优选地，0＜x≤0.05，0＜y≤0.05。

优选地，0＜x≤0.03。

优选地，0＜y≤0.03。

本发明提供了一种陶瓷粉体的制备方法，包括以下步骤：

将含镧化合物、含镁化合物、含钛化合物和含钙化合物混合，经煅烧，得到陶瓷粉体；

所述陶瓷粉体具有式I所示的通式：

0.59La_1+x(Mg_1/2Ti_1/2)O₃-0.41Ca_1+yTiO₃  式I，

式I中，0＜x≤0.07，0＜y≤0.07。

优选地，所述煅烧的温度为900℃～1200℃；

所述煅烧的时间为1h～6h。

优选地，所述含镧化合物包括氧化镧和/或硝酸镧；

所述含镁化合物包括氧化镁和/或氢氧化镁；

所述含钛化合物包括氧化钛和/或草酸钛；

所述含钙化合物包括碳酸钙和/或氢氧化钙。

本发明提供了一种微波介质陶瓷粉体，包括以下组分：

99.5～99.7重量份的陶瓷粉体，所述陶瓷粉体为上述技术方案所述陶瓷粉体或上述技术方案所述制备方法制得的陶瓷粉体；

0.3～0.5重量份的ZnO。

优选地，所述微波介质陶瓷粉体包括以下组分：