[发明专利]低介电常数低损耗的低温共烧陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低介电常数低损耗的低温共烧陶瓷材料，其特征在于，该材料由10～40质量份的Al₂O₃、15～40质量份的SiO₂、0～60质量份的粉末A、0～60质量份的粉末B和8～30质量份的粉末C组成，粉末A和粉末B至少有一种；其中：

所述粉末A为预烧体，其是由40～70质量份的Bi₂O₃、10～30质量份的ZnO、15～45质量份的H₃BO₃，在500～700℃煅烧后合成的化合物；所述粉末B为预烧体，其由摩尔比1:1:2的BaO前驱体、CuO和H₃BO₃，在700～850℃煅烧后合成的化合物；所述粉末C为预烧体，其组分为摩尔比2:1的MgO与SiO₂；

所述低温共烧陶瓷材料的制备方法，包括：

步骤1、称取10～40质量份的Al₂O₃、15～40质量份的SiO₂、0～60质量份的粉末A、0～60质量份的粉末B和8～30质量份的粉末C，将配好后的粉料放入球磨机中混料，球/料质量比为2～10，研磨球为氧化锆球，球磨时间为4～8小时，转速为250～450转/分钟，将球磨后的粉料放入烘箱中于120℃烘干，粉体研磨后过100目筛；

其中，

粉末A的制备方法包括：称取40～70质量份的Bi₂O₃，10～30质量份的ZnO，15～45质量份的H₃BO₃，配好后的粉料放入球磨机中混料，球/料质量比为2～10，研磨球为氧化锆球，球磨时间为4～8小时，转速为250～450转/分钟，将球磨后的粉料放入烘箱中于80℃烘干，粉体研磨后过100目筛；将所得粉体在500～700℃保温2～6小时，煅烧后的粉料研磨过100目筛，得到粉末A；

粉末B的制备方法包括：称取摩尔比为1:1:2的BaO前驱体、CuO和H₃BO₃，粉料配好后放入球磨机中混料，球/料质量比为2～10，研磨球为氧化锆球，球磨时间为4～8小时，转速为250～450转/分钟，将球磨后的粉料放入烘箱中于80℃烘干，粉体研磨后过100目筛；将所得粉体在700～850℃保温4～8小时，煅烧后的粉料研磨过100目筛，然后再次于700～850℃保温4～8小时，煅烧后的粉料研磨过100目筛，得到粉末B；

粉末C的制备方法包括：称取摩尔比为2:1的MgO与SiO₂，将配好后的粉料放入球磨机中混料，球/料质量比为2～10，研磨球为氧化锆球，球磨时间为4～8小时，转速为250～450转/分钟，将球磨后粉料放入烘箱中于120℃烘干，粉体研磨过100目筛；将所得粉体在1150～1250℃保温2～6小时，然后将煅烧后的粉料研磨过100目筛，得到粉末C；

步骤2、取2克上述粉体，加入15～20滴PVA水溶液粘合造粒，然后在100～300MPa下压制出圆片；

步骤3、将成型的圆片放入烧结炉中，按升温速率2℃/分升至550℃、保温2小时进行坯体排胶；然后按5℃/分的升温速率升至850～900℃、保温0.5～2小时进行烧结，随炉自然冷却；制得具有低介电常数、低介电损耗低温共烧陶瓷圆片样品。

2.如权利要求1所述的低介电常数低损耗的低温共烧陶瓷材料，其特征在于，该材料的介电常数在5.2～10范围内可调，介电损耗小于0.002，绝缘电阻率高于1×10¹⁴Ω·cm。

3.如权利要求1所述的低介电常数低损耗的低温共烧陶瓷材料，其特征在于，该材料由10～20质量份的Al₂O₃、25～35质量份的SiO₂、35～50质量份的粉末A、10～20质量份的粉末B和10～20质量份的粉末C组成。

4.如权利要求1所述的低介电常数低损耗的低温共烧陶瓷材料，其特征在于，粉末A的组分为60质量份的Bi₂O₃，20质量份的ZnO，20质量份的H₃BO₃。