[发明专利]微波复相陶瓷Li2MoO4‑TiO2及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子材料领域，特别是涉及到一种微波复相陶瓷Li₂MoO₄-TiO₂及其制备方法。

背景技术

微波介质陶瓷指适用于微波频段(300MHz～3000GHz)的低损耗、温度稳定的信息功能陶瓷材料，广泛应用于谐振器、滤波器、电容器、振荡器、双工器、介质波导、基板和天线等，是移动通信、卫星通信、全球卫星定位系统(GPS)、军事雷达、无线局域网(WLAN)以及物联网(IOT)等现代微波通信技术的关键材料，对微波元器件的小型化和提高器件的选择性具有重要的意义。近年来随着微波通讯技术的迅猛发展，微波介质陶瓷成为国内外研究的热点，日益受到各国的高度重视。微波介质陶瓷的介电性能主要包括三个参数：介电常数ε_r、介电损耗tanδ(品质因数Q＝1/tanδ)以及谐振频率温度系数τ_f。高性能的微波介质陶瓷不同于一般的功能陶瓷，它需要满足相对介电常数大、品质因数高、谐振频率温度系数近0且可调等要求。

为了降低成本，必须制备具有较低烧结温度的陶瓷。LTCC材料作为整个低温共烧陶瓷技术的基础，其中电极材料和基板材料的化学兼容性问题是研究的主要内容之一。选用Ag金属作为电极材料，主要是因为其导电率高、烙点相对较低(961℃)和烧结过程中不易被氧化的优点。为了能够与Ag电极进行共烧，LTCC材料的最佳烧结温度不得髙于950℃，且与Ag电极不发生任何化学反应。然而，大多数性能优异的陶瓷介质材料的烧结温度都相对较高，需要大力研发低温烧结的微波陶瓷。为此我们发明了一种新的低温烧结微波复合陶瓷Li₂MoO₄-TiO₂及其制备方法，具有优异的微波介电性能，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种适于低温烧结的、具有优良介电性能的微波复合陶瓷，可以微波封装和微波基板材料应用在毫米波领域的微波复相陶瓷Li₂MoO₄-TiO₂；目的之二是提供微波复相陶瓷Li₂MoO₄-TiO₂制备方法。

本发明的目的之一可通过如下技术措施来实现：

该微波复相陶瓷Li₂MoO₄-TiO₂的化学表达式为(1-z)Li₂MoO₄-zTiO₂，其中z＝0.1～0.3摩尔比含量；以Li₂O、MoO₃和TiO₂为原料，按照Li₂O：MoO₃：TiO₂＝(1-z)：(1-z)：z摩尔比制成。

本发明的目的之一还可通过如下技术措施来实现：

进一步，所述的原料为Li₂O、MoO₃和TiO₂按照Li₂O：MoO₃：TiO₂＝(1-(0.15～0.25)):(1-(0.15～0.25)):0.15～0.25摩尔比配比混合而成。

更进一步，所述的原料为Li₂O、MoO₃和TiO₂按照Li₂O：MoO₃：TiO₂＝0.8:0.8:0.2摩尔比配比混合而成。

本发明的目的之二可通过如下技术措施来实现：

用上述的原料制备微波复相陶瓷Li₂MoO₄-TiO₂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法按如下步骤进行：

步骤1，按照原料配比称取原料；

步骤2，将步骤1的原料放入球磨机中，加入去离子水和氧化锆球，球磨2～8小时，再将球磨后的原料烘干，过筛，得颗粒均匀的粉料；

步骤3，将经过步骤2处理的粉料升温至400℃-500℃，保温1～4小时，得预烧料；

步骤4，将经过步骤3处理的预烧料放入球磨机中，加入去离子水和氧化锆球，球磨2～12小时，最后将球磨后的原料烘干；