[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

说明书

本发明公开了一种正温度系数硅酸盐微波介质陶瓷材料及制备方法，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，本发明采用传统的高温固相反应法，制备方法简单，生产成本较低，通过设定不同的烧结温度，能够得到一种微波性能良好的低介电常数的微波介质陶瓷材料。

技术领域

本发明涉及一种正温度系数的硅酸盐微波介质陶瓷材料及其制备方法，属于微波介质陶瓷材料技术的领域。

背景技术

随着微波通信技术的发展，尤其是移动通信领域向着高频化、集成化、高稳定性和小尺寸的方向发展以及移动通信的普及和电子消费产品的与日俱增，对微波介质谐振器、滤波器、介质天线、介质基板、介质导波回路等的需求量急剧增大。作为实现微波电路功能器件的微波介质陶瓷新产品的开发已经成为了功能陶瓷材料领域中最活跃的一部分，开发出各类信号传输与响应速度快、工作环境温度稳定性强、信号传输质量高、传输损耗小、频率选择性好，适合在无线移动通信领域、卫星通信与雷达系统中广泛应用的低介电常数微波介质陶瓷，已经成为影响微波空间通信技术发展的一大关键技术。目前报道的介电常数15以下的硅酸盐基微波介质陶瓷都有着负的温度系数，本发明提供一种介电常数低于15以下的硅酸钇钡(Ba₉Y₂Si₆O₂₄)有着正的谐振频率温度系数，它可以作为一种温度补偿材料或功能器件材料使用，它的发明有助于丰富此类产品的需求

故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，解决现有技术中存在的缺陷，提供一种正温度系数的硅酸盐微波介质陶瓷材料及其制备方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种正温度系数的硅酸盐微波介 质陶瓷材料及其制备方法，该陶瓷材料介电常数在12～15左右，且有着优良的微波性能。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种正温度系数硅酸盐微波介质陶瓷材料，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/℃。

一种正温度系数硅酸盐微波介质陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)配料：BaCO₃、Y₂O₃、SiO₂按照Ba₉Y₂Si₆O₂₄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；