[发明专利]一种铌基复合微波介质陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铌基复合微波介质陶瓷材料，其组成表达式为：(1-x)(Zn_0.95Ni_0.05)₃Nb₂O₈-xNi_0.5Ti_0.5NbO₄，其中x为摩尔分数，0.5≤x≤0.7，是将(Zn_0.95Ni_0.05)₃Nb₂O₈相与Ni_0.5Ti_0.5NbO₄相作为基体材料，按比例复合添加而成；

该铌基复合微波介质陶瓷采用简单的传统固相反应法制备，具体步骤如下：

(1)将ZnO、NiO、和Nb₂O₅作为原料，按摩尔比2.85:0.15:1进行称量配料，再将称量好的ZnO、NiO、和Nb₂O₅放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，在球磨机上球磨12h，然后在100℃下烘干、过80目筛、预烧制成(Zn_0.95Ni_0.05)₃Nb₂O₈，预烧温度为1100℃，预烧时间为3h；预烧后经二次球磨、烘干、过筛后得到(Zn_0.95Ni_0.05)₃Nb₂O₈预烧粉体；

(2)将NiO、TiO₂和Nb₂O₅作为原料，按摩尔比1:1:1进行称量配料，再将称量好的NiO、TiO₂和Nb₂O₅放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，在球磨机上球磨12h，然后在100℃下烘干、过80目筛、预烧制成(Zn_0.95Ni_0.05)₃Nb₂O₈，预烧温度为900℃，预烧时间为3h；预烧后经二次球磨、烘干、过筛得后到Ni_0.5Ti_0.5NbO₄预烧粉体；

(3)将(Zn_0.95Ni_0.05)₃Nb₂O₈预烧粉料和Ni_0.5Ti_0.5NbO₄预烧粉料，按(1-x)(Zn_0.95Ni_0.05)₃Nb₂O₈-xNi_0.5Ti_0.5NbO₄，其中0.5≤x≤0.7的化学计量比进行称量，将称量好的粉料置于球磨罐中，在球磨机上球磨12h，然后在100℃下烘干后过80目筛，再利用压片机压制成型为坯体；

(4)将得到的陶瓷坯体按3℃/min的升温速率升至1140℃～1180℃，保温4h，再以1℃/min的降温速率降至900℃，之后随炉自然冷却，最终制得铌基复合微波介质陶瓷。

2.根据权利要求1所述的一种铌基复合微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述步骤(1)和(2)的原料为纯度≥99％的分析纯原料。

3.根据权利要求1所述的一种铌基复合微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述步骤(1)和(2)所述的原料与球磨介质、去离子水的体积比为1:1:1。

4.根据权利要求1所述的一种铌基复合微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述步骤(1)和(2)采用行星式球磨机进行球磨，球磨机转速为400转/分。

5.根据权利要求1所述的一种铌基复合微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述步骤(3)利用压片机在4MPa下单向加压成型，坯体为Φ10mm×5mm的圆柱体。