[发明专利]一种铌基复合微波介质陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铌基复合微波介质陶瓷，其组成表达式为：(1‑x)(Zn_0.95Ni_0.05)₃Nb₂O₈‑xNi_0.5Ti_0.5NbO₄，其中0.5≤x≤0.7。先将ZnO、NiO、和Nb₂O₅按摩尔比2.85:0.15:1进行配料，经球磨、烘干、过筛、预烧，再经二次球磨、烘干、过筛后得到(Zn_0.95Ni_0.05)₃Nb₂O₈预烧粉体；再将NiO、TiO₂和Nb₂O₅按摩尔比1:1:1配料，按上述相同方法制得Ni_0.5Ti_0.5NbO₄预烧粉体。将(Zn_0.95Ni_0.05)₃Nb₂O₈预烧粉料和Ni_0.5Ti_0.5NbO₄预烧粉料，按化学计量比配料，压制成型为坯体；坯体于1140℃～1180℃烧结，制得铌基复合微波介质陶瓷。本发明的介电常数ε_r为32.8～44.1，品质因数Q×f值为37500GHz～57600GHz，谐振频率温度系数τ_f为‑25.6ppm/℃～+6.7ppm/℃，具有重要的工业应用价值。

技术领域

本发明属于一种以成分为特征的陶瓷组合物，特别涉及一种两相复合且谐振频率温度系数近零的铌基微波介质陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

随着微波通信技术的迅猛发展，对微波器件的性能提出越来越高的要求。微波介质陶瓷的作为微波器件的关键组成材料，目前已开发出一系列具有不同介电常数的微波介质陶瓷材料以满足不同用途，其中介电常数在20～50之间的介质陶瓷主要用于通讯卫星、导航天线和军用雷达等领域。此类微波介质陶瓷材料一般应满足以下几点要求：(1)系列化的介电常数ε_r，以满足微波器件不同尺寸的要求，一般要求ε_r＞20；(2)高的品质因数Q×f，以降低微波器件的插入损耗等，一般要求Q×f＞10000GHz；(3)近零的谐振频率温度系数τ_f，以提高微波器件的工作稳定性，一般要求-10ppm/℃＜τ_f＜+10ppm/℃。