[发明专利]一种硅酸盐基低介微波介质陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硅酸盐基低介微波介质陶瓷及其制备方法，其中微波介质陶瓷包括主晶相，主晶相的化学式是A_xBSi_yO_1+x+2y，其中，A为Ba_1‑zSr_z、Ba_1‑zCa_z或者Sr_1‑zCa_z，B为Cu或者Mg，0.5≤x≤2，1≤y≤4，0≤z≤1。微波介质陶瓷的介电常数为4.2～12，微波介质陶瓷的品质因数为7729GHz～82071GHz。微波介质陶瓷的谐振频率温度系数为‑60ppm/℃～‑1.2ppm/℃。在制备过程中烧结温度为950℃～1125℃。可以看出，本发明制备时烧结温度的范围较大，制备得到的微波介质陶瓷具有低介、高品质因数、谐振频率温度系数可调控至近零的特点。

技术领域

本发明属于微波介质陶瓷技术领域，更具体地，涉及一种硅酸盐基低介微波介质陶瓷及其制备方法。

背景技术

微波介质陶瓷是指应用于微波频段(300MHz～300GHz)电路中作为介质材料的陶瓷材料。随着5G时代的到来，通信设备运行频率的不断提高，信号延迟现象会变得更加明显，系统损耗和发热量也会随之增大，系统稳定性会逐渐变差。而低介电常数能减小材料与电极之间的交互耦合损耗，并提高电信号的传输速率。因此低介、超低介微波介质陶瓷的研究尤为重要。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种硅酸盐基低介微波介质陶瓷及其制备方法，由此解决现有技术中通信设备运行频率的不断提高，信号延迟现象会变得更加明显，系统损耗和发热量也会随之增大，系统稳定性会逐渐变差的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种硅酸盐基低介微波介质陶瓷，包括主晶相，所述主晶相的化学式是A_xBSi_yO_1+x+2y，其中， A为Ba_1-zSr_z、 Ba_1-zCa_z或者Sr_1-zCa_z，B为Cu或者Mg，0.5≤x≤2，1≤y≤4，0≤z≤1。

进一步地，微波介质陶瓷的介电常数为4.2～12。

进一步地，微波介质陶瓷的介电常数优选为4.2～5.59。

进一步地，微波介质陶瓷的品质因数为7729GHz～82071GHz。

进一步地，微波介质陶瓷的品质因数优选为42719GHz～82071GHz。

进一步地，微波介质陶瓷的谐振频率温度系数为-60ppm/℃～-1.2ppm/℃。

进一步地，微波介质陶瓷的谐振频率温度系数优选为-7ppm/℃～-1.2ppm/℃。

按照本发明的另一方面，提供了一种硅酸盐基低介微波介质陶瓷的制备方法，包括：

(1)将CaCO₃、SrCO₃、BaCO₃、MgO、CuO及SiO₂按化学式A_xBSi_yO_1+x+2y进行配料，得到混合原料，其中，A为Ba_1-zSr_z、 Ba_1-zCa_z或者Sr_1-zCa_z，B 为Cu或者Mg，0.5≤x≤2，1≤y≤4，0≤z≤1，对混合原料依次进行球磨、干燥、过筛，得到颗粒均匀的粉料；