[发明专利]一种微波介质陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明属于电子陶瓷及其制造领域，具体涉及一种微波介质陶瓷材料及其制备方法，为LiNb_0.6Ti_0.5O₃体系材料通过掺杂改性控制其频率温度系数。其原料组成为按照非化学计量比配制的LiNb_0.6Ti_(0.5‑x)Ca_xO₃，x＝0.01‑0.1。通过对LiNb_0.6Ti_0.5O₃微波介质陶瓷材料掺入CaCO₃粉体的方法获得主晶相为Li_1.075Nb_0.625Ti_0.450O₃，第二相为Ca₅Nb₄Ti₃O₂₁的微波介质陶瓷LiNb_0.6Ti_(0.5‑x)Ca_xO₃；具有高等介电常数60～100以利于器件的小型化，高的品质因数Q×f值2000～5000GHz和可控且较低的频率温度系数20～‑78ppm/℃。

技术领域

本发明属于电子陶瓷及其制造领域，具体涉及一种微波介质陶瓷材料及其制备方法，为LiNb_0.6Ti_0.5O₃体系材料通过掺杂改性控制其频率温度系数。

背景技术

微波介质陶瓷是指应用于微波(300MHz到300GHz)频段电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷，是现代通信技术中的关键基础材料，被广泛应用于介质谐振器、滤波器、介质基片、介质波导回路、微波电容、双工器、天线等微波元器件。

应用于微波频段的介质陶瓷，应满足如下要求：(1)适宜的介电常数以利于器件的小型化(介质元器件的尺寸与介电常数ε_r的平方根成反比)；(2)高的品质因数Q以降低损耗(Q为损耗的倒数)；(3)近零的频率温度系数，以保证器件的温度稳定性。为了达到这些要求，近年来国内外的研究人员对一些合适的陶瓷材料进行了广泛的探索和研究。

在微波介质陶瓷中，Li-Nb-Ti体系LiNb_0.6Ti_0.5O₃陶瓷具有良好的微波介电性能，较高的介电常数(50-70)和较好的品质因数(Q×f≥5000GHz)。但是，Li-Nb-Ti体系陶瓷频率温度系数约为30，需要在尽量不影响其介电性能的情况下调零。

目前，通过在Li-Nb-Ti体系陶瓷材料掺入B₂O₃等助烧剂，在降低烧结温度的同时可一定的改善其频率温度系数，但是其效果以及可控性有待提升。

发明内容

本发明提供了一种微波介质陶瓷材料及其制备方法，为LiNb_0.6Ti_0.5O₃体系材料通过掺杂改性控制其频率温度系数。

该LiNb_0.6Ti_0.5O₃微波介质陶瓷材料，其原料组成为按照非化学计量比配制的LiNb_0.6Ti_(0.5-x)Ca_xO₃(x＝0.01-0.1)。