[发明专利]一种正温度系数硅酸盐微波介质陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种正温度系数硅酸盐微波介质陶瓷材料，其特征在于，原料成分为BaCO₃、SiO₂、Y₂O₃，所述原料成分以Ba₉Y₂Si₆O₂₄(BYS)化学计量比进行配比，所述微波介质陶瓷材料的介电常数ε_r范围为12.5～14.9，品质因数Qf的范围为14500GHz～22500GHz，谐振频率温度系数τ_f范围为+35ppm/℃～+41ppm/℃。

2.一种正温度系数硅酸盐微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配料：BaCO₃、Y₂O₃、SiO₂按照Ba₉Y₂Si₆O₂₄(BYS)的化学计量比进行配比；

(2)混料：将原料、球磨珠、无水乙醇按照1:4.5:1.2的质量比置于球磨机中进行湿法球磨，球磨时间为12h～24h，得到泥浆状原料；

(3)烘干：将泥浆状原料倒出，置入烘箱中于80℃～100℃的温度下烘干至恒重，得到干燥的混合料；

(4)预烧：将干燥的混合料先过50-80目标准筛，分散混合料后，置入高温炉中预烧3h～4h，预烧温度为1200℃～1250℃，使混合料初步反应合成BYS化合物；

(5)球磨：将初步反应合成的BYS化合物加入无水乙醇置于球磨机中研磨12h～24h，形成粒径细化的BYS化合物浆料；

(6)二次烘干：将粒径细化的BYS化合物浆料取出，置于烘箱中80℃～100℃干燥至恒重，得到初步合成的BYS化合物干料；

(7)造粒：将初步合成的BYS化合物干料先过80-140目标准筛使颗粒分散均匀，粒径细化后加入粘合剂聚乙烯醇PVA混合均匀成粉料，将粉料置于模具中于100Mpa～200Mpa压力下压制成生坯，将生坯在研钵中压碎磨碎；将压碎后的BYS化合物粉料颗粒先过60-100目标准筛，获得的粉料颗粒再过140-180目标准筛，弃去通过140-180目标准筛的过细粒径的BYS化合物粉料颗粒，选取剩下来的BYS化合物颗粒用模具在150Mpa～250Mpa的压力下压制成圆柱体；

(8)排胶：将压制成的圆柱体置于高温炉中以3℃/min～4℃/min的速度升温至600℃～650℃，保温2h～3h以排除圆柱体中的粘合剂；

(9)烧结：排胶后以3℃/min～4℃/min的速度将高温炉温度升至1250℃～1475℃烧结3h～4h，然后以3℃/min～4℃/min的速度降温至800℃，降至800℃后设置为自然降温；

(10)后期机械加工：将烧结好的BYS陶瓷进行研磨抛光，得到表面平整光滑的陶瓷成品。

3.如权利要求2所述的正温度系数硅酸盐微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述BaCO₃的纯度为99.8％。

4.如权利要求2所述的正温度系数硅酸盐微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述Y₂O₃的纯度为99.9％。

5.如权利要求2所述的正温度系数硅酸盐微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述SiO₂的纯度为99.99％。

6.如权利要求2-5任一所述的正温度系数硅酸盐微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述球磨机为行星式球磨机。

7.如权利要求2-5任一所述的正温度系数硅酸盐微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述粘合剂为1.5ml～3ml的8wt％的聚乙烯醇PVA溶液。

8.如权利要求2-5任一所述的正温度系数硅酸盐微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述圆柱体直径为12～15mm、厚度为6～9mm。