[发明专利]一种低温烧结硅酸锶铜系介质陶瓷及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种低温烧结硅酸锶铜系介质陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将SrCO₃、CuO、SiO₂原料，按化学式SrCuSi₄O₁₀进行配料，将原料、去离子水、磨球加入聚酯罐中球磨；

(2)将步骤(1)球磨后的原料置于干燥箱中，于80～130℃烘干，烘干后过20-40目筛，获得颗粒均匀的粉料；

(3)将步骤(2)混合均匀的粉料自室温20-25℃以每分钟3℃-5℃的速度升温至950-975℃预烧4-5小时，煅烧后随炉冷却；

(4)将步骤(3)预烧后的陶瓷粉料放入聚酯罐中，外加质量百分比4.0～10.0％的BCB玻璃，即所述BCB玻璃与陶瓷粉料的质量比为(0.04-0.1)：1，与煅烧后的粉体混合，球磨，烘干，加粘合剂造粒，造粒后过60-80目筛，再用粉末压片机成型为坯体；

(5)将步骤(4)的坯体于自室温20-25℃以每分钟3℃-5℃的速度升温至850～925℃烧结，保温4～8小时，然后随炉冷却，制得硅酸锶铜系介质陶瓷。

2.如权利要求1所述的一种低温烧结硅酸锶铜系介质陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中原料、去离子水、磨球的质量比为1:(16-17):(15-16)，球磨时间为4～8小时。

3.如权利要求1所述的一种低温烧结硅酸锶铜系介质陶瓷的制备方法，其特征在于所述步骤(4)中造粒时在陶瓷粉料中外加重量百分比为8～10％的石蜡作为粘合剂。

4.如权利要求1所述的一种低温烧结硅酸锶铜系介质陶瓷的制备方法，其特征在于步骤(4)中的BCB玻璃的组成为49.27wt％BaCO₃-19.86wt％CuO-30.87wt％H₃BO₃，所述BCB玻璃的制备方法，包括以下步骤：

1)将BaCO₃、CuO、H₃BO₃原料，按化学式BaCu(B₂O₅)的摩尔比1:1:2进行配料，按原料：去离子水：磨球＝1:16:15的质量比加入聚酯罐中，球磨8小时；

2)将步骤1)球磨后的原料置于干燥箱中，于80～130℃烘干，烘干后过40目筛，获得颗粒均匀的粉料；

3)将步骤2)混合均匀的粉料在700℃焙烧3小时；

4)将步骤3)焙烧后未冷却的BCB液体即刻倒入冷水中进行冷却；

5)将步骤4)冷却的BCB玻璃进行研磨，研磨后放入聚酯罐中加入去离子水和氧化锆球，球磨24小时；

6)将步骤5)球磨后的BCB玻璃置于干燥箱中，于80～130℃烘干，烘干后过40目筛，获得颗粒均匀的BCB粉末。

5.一种按照上述方法制备的低温烧结硅酸锶铜系介质陶瓷，其特征在于，所述SrCuSi₄O₁₀与BCB玻璃的质量比为1：(0.04～0.1)。

6.如权利要求5所述的低温烧结硅酸锶铜系介质陶瓷，其特征在于，所述低温烧结硅酸锶铜系介质陶瓷的介电常数为5.49-6.30、介电损耗为1.4×10^-3-3.8×10^-3(1MHz)、介电常数温度系数为87.72-116.53ppm/℃。

7.如权利要求5所述的低温烧结硅酸锶铜系介质陶瓷，其特征在于，所述低温烧结硅酸锶铜系介质陶瓷中SrCuSi₄O₁₀与BCB玻璃的质量比为1：0.08，所述低温烧结硅酸锶铜系介质陶瓷的介电常数为6.09，介电损耗为1.4×10^-3(1MHz)，介电常数温度系数为98.10ppm/℃。