[发明专利]一种零频率温度系数及超低损耗的低介电常数微波介质陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种低介电常数、超低介电损耗的微波介质陶瓷，其特征在于，所述微波介质陶瓷的化学通式为xMg₂SiO₄-(1-x)MgTa₂O₆+ y wt% B，所述B为ZnO、CuO、Al₂O₃、Ga₂O₃、TiO₂、ZrO₂、SnO₂、MnO₂、Nb₂O₅、Sb₂O₅和WO₃中的至少一种；其中x代表Mg₂SiO₄占Mg₂SiO₄和MgTa₂O₆总摩尔量的百分数，y代表B占Mg₂SiO₄和MgTa₂O₆的总质量的百分数；其中，0.5≤x≤0.7、1≤y≤3，x=0.5、y=0，x=0.6、y=0，或x=0.7、y=0；

当0.5≤x≤0.7，1≤y≤3时，所述微波介质陶瓷的介电常数为12.1～15.2，品质因数Qf值为120000～152000 GHz，谐振频率温度系数为-11～18 ppm/℃；

当x=0.5、y=0时，所述微波介质陶瓷的介电常数为15.2，品质因数Qf值为120000 GHz，谐振频率温度系数为18 ppm/℃；

当x=0.6、y=0时，所述微波介质陶瓷的介电常数为13.8，品质因数Qf值为134000 GHz，谐振频率温度系数为4 ppm/℃；

当x=0.7、y=0时，所述微波介质陶瓷的介电常数为12.1，品质因数Qf值为152000 GHz，谐振频率温度系数为-11 ppm/℃；

所述微波介质陶瓷的制备方法包括：

将Mg₂SiO₄粉体和 MgTa₂O₆粉体按xMg₂SiO₄-(1-x)MgTa₂O₆化学计量组成称量并混合，得到混合粉体；

在所得混合粉体中加入B和粘结剂，经破碎，造粒和成型后，得到坯体；

将所得坯体在1300～1450 ℃下烧结4～16 h，得到所述微波介质陶瓷。

2.根据权利要求1所述的微波介质陶瓷，其特征在于，所述微波介质陶瓷的介电常数为13～15，品质因数Qf值为125000～140000 GHz，谐振频率温度系数为0～4 ppm/℃。

3.根据权利要求1所述的微波介质陶瓷，其特征在于，以MgO、Ta₂O₅、SiO₂为原料，分别预先合成Mg₂SiO₄粉体和 MgTa₂O₆粉体。

4.根据权利要求3所述的微波介质陶瓷，其特征在于，将MgO和SiO₂混合后，在1000～1250℃下煅烧4～12h，得到Mg₂SiO₄。

5.根据权利要求3所述的微波介质陶瓷，其特征在于，将MgO和Ta₂O₅混合后，在1000～1250℃下煅烧4～12h，得到MgTa₂O₆粉体。

6.根据权利要求1所述的微波介质陶瓷，其特征在于，所述B的质量为混合粉体质量的1～3 wt%。