[发明专利]ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法

说明书

技术领域

本申请属于通讯技术领域，特别是涉及一种ZnO/SiO₂微波介质陶瓷的制备方法。

背景技术

近年来，为了适应电子元器件高频化发展需求，低介高频的陶瓷材料越来越成为研究的热点。ZnO/SiO₂低介电常数陶瓷系统是一种新型的微波介质陶瓷体系，该陶瓷体系具有较小的介电常数和优异的微波性能，但是烧结温度较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ZnO/SiO₂微波介质陶瓷的制备方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种ZnO/SiO₂微波介质陶瓷的制备方法，采用固相法合成ZnO/SiO₂微波介质陶瓷，其中ZnO和SiO₂按照摩尔比5:3计量；烧结按照3～5℃/min速率升至1300～1400℃保温2小时。

优选的，在上述的ZnO/SiO₂微波介质陶瓷的制备方法中，固相法合成包括预烧步骤，预烧温度1100℃，预烧时间4小时。

优选的，在上述的ZnO/SiO₂微波介质陶瓷的制备方法中，固相法合成包括造粒步骤：在陶瓷粉料中加入8wt％的聚乙烯醇，充分研磨后再过筛。

优选的，在上述的ZnO/SiO₂微波介质陶瓷的制备方法中，固相法合成包括干压成型，压力控制在180MPa。

优选的，在上述的ZnO/SiO₂微波介质陶瓷的制备方法中，烧结完成后冷却至室温，包括首先以1℃/min的速率降到1000℃，再以100℃/小时的速率降到800℃，然后自然冷却至常温。

优选的，在上述的ZnO/SiO₂微波介质陶瓷的制备方法中，烧结温度为1350℃。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明材料其性能参数如下：介电常数＝6.2，品质因数＝54200GHz，温度系数＝-39.5ppm/℃。

具体实施方式

本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

本实施例中，ZnO/SiO₂微波介质陶瓷的制备方法，包括：

(1)、ZnO和SiO₂按照摩尔比5:3计量；

(2)、一次球磨：将按配方称好的原始粉料放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速365rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:3:2比例球磨15小时；

(3)、烘干、过筛：将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥，干燥温度80℃，干燥时间20min，干燥完成后采用100目的筛子过筛；

(4)、预烧：在氧化铝坩埚中于1100℃预烧4小时；

(5)、二次球磨：将预烧的料放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速365rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:3:2比例球磨15小时；

(6)、烘干、过筛：将二次球磨后浆料在干燥箱中进行干燥，干燥温度100℃，干燥时间20min，干燥完成后采用40目的筛子过筛，获得陶瓷粉料；

(7)造粒：在陶瓷粉料中加入8wt％的聚乙烯醇，充分研磨后再过筛；

(8)、干压成型：将造粒好的陶瓷粉料在180MPa的压力下压制成圆柱形陶瓷生坯或圆片；

(9)、烧结：在500℃排胶1小时，然后按照5℃/min速率升至1350℃保温2小时；

(10)、冷却至室温：首先以1℃/min的速率降到1000℃，再以100℃/小时的速率降到800℃，然后自然冷却至常温。

将烧结好的陶瓷粉体进行测试，测试项目包括介电常数、品质因数和温度系数，所用仪器型号为HP8703A，测试腔体为Φ30×t28mm的镀银铝腔，其性能参数如下：介电常数＝6.2，品质因数＝54200GHz，温度系数＝-39.5ppm/℃。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。