[发明专利]一种用自身材料包裹提高微波陶瓷Q值的添加剂的制备及使用方法

说明书

技术领域

本发明属无机非金属材料领域，具体涉及一种用自身材料包裹提高微波陶瓷Q值的添加剂的制备及使用方法。

背景技术

微波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，其广泛用于移动通讯、卫星通讯和军用雷达等领域。随着科学技术日新月异的发展，通信信息量的迅猛增加，以及人们对无线通信的要求，使用卫星通讯和卫星直播电视等微波通信系统己成为当前通信技术发展的必然趋势。但是目前微波介质陶瓷存在着Q值不够高、烧成温度较高的不足，严重限制了其在新型移动通信设备，移动通信基站中的应用。因此，降低微波陶瓷的烧结温度和提高微波陶瓷的Q值一直是微波陶瓷生产中的难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、生产成本低、合成速率快、用自身材料包裹提高微波陶瓷Q值的添加剂的制备及使用方法。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种用自身材料包裹提高微波陶瓷Q值的添加剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步：分别称取分析纯的SnO₂和ZrOCl₂·8H₂O粉体，量取一定量的蒸馏水倒入盛有SnO₂粉料的容器中，然后用超声波清洗器分散50分钟，得到A溶液；量取一定量的蒸馏水倒入盛有ZrOCl₂·8H₂O粉料的容器中，然后用玻璃棒搅拌至ZrOCl₂·8H₂O粉料溶解完全，得到B溶液；

第二步：在A溶液中放入磁力子，再放入水浴温度为56～58℃的容器中，置于磁力搅拌器平台上进行搅拌，然后将B溶液倒入A溶液中，得到混合液C；

第三步：往混合液C中按每分钟滴入0.042ml氨水，调至PH值至8，之后再在搅拌器平台上进行搅拌，反应时间为20分钟；

第四步：将混合液C取出，静置30小时，然后用抽滤机抽滤，并多次洗涤沉淀物，晾干沉淀物；

第五步：将沉淀物装入坩埚内，采用常规的加热方法煅烧，然后研细得到添加剂粉料。

所述第一步中SnO₂和ZrOCl₂·8H₂O按Sn⁺⁴与Zr⁺⁴的摩尔比为9～20:1进行配料。

所述第一步中蒸馏水与SnO₂摩尔比为105:1，蒸馏水与ZrOCl₂·8H₂O摩尔比为228:1。

所述第五步中煅烧温度为700℃，保温时间为60分钟。

所述第五步中添加剂粉料的粒度≤0.7μm。

所述第五步中添加剂粉料的包裹率≥70%。

上述添加剂的使用方法，其特征在于：将添加剂加入到微波陶瓷原料中，经球磨、干燥、预烧、球磨、干燥、造粒、成型、烧结后，获得高Q值的微波陶瓷。

所述添加剂的加入量为微波陶瓷原料重量的8～17%。

所述预烧温度为1060℃，保温时间为10小时；烧结温度为1370～1390℃，保温时间为6小时。

所述球磨时间为5小时。

本发明的创新之处在于利用自身纳米颗粒原料包裹微米颗粒原料制备混合添加剂，然后将其加入到微波陶瓷原料粉体中，合成出Q值可高达到4400（10GHz）的微波陶瓷，该混合添加剂制备工艺简单、合成速度快、包裹率高、成本低、性能稳定、使用方便，因此在微波陶瓷领域具有广阔的应用前景。

附图说明

  图1为ZrO₂纳米颗粒包裹SnO₂微米颗粒的TEM照片。

具体实施方式

下面用具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：