[发明专利]用于高频陶瓷电容器的微波陶瓷介质及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于高频陶瓷电容器的微波陶瓷介质及其制造方法，该微波陶瓷介质由Ba6‑3xNd8+2xTi18O54组成，其中x＝1/2～2/3，y＝1/5～2/5；组成原料为BaCO3、Nd2O3和TiO2三种化合物及添加剂Bi2O3；制备步骤是，按配方混料，在去离子水中用ZrO2球体进行球磨，于120～130℃烘干，过40目筛；然后于900℃～1100℃预烧，保温2小时；二次球磨、烘干、造粒，于80～90MPa压制成型；最后于1150～1250℃烧结，保温4小时，然后冷却10小时以上。本发明具有优异的介电性能，配方简单，具有很好的工艺稳定性，尤其是介质损耗对预烧及烧结温度的变化均不敏感。本发明可广泛用于各种介质谐振器、滤波器等微波器件的制造，可满足移动通信、卫星通讯、导航定位、雷达等系统应用中对材料介质的需要。

技术领域

本发明涉及一种应用于电子元器件的陶瓷材料及其制备方法，更具体地说，是一种微波陶瓷介质及其制备方法。

背景技术

随着电子工业的飞速发展，尤其是电子集成化和微型化的迫切需要，对电子材料提出了更加严格的要求，尤其需要对电子材料性能的提升来满足其要求。介质材料的高频化、高介电常数、低损耗、接近零温度系数的性能是电子材料研究的一大趋势。

Ba6-3xNd8+2xTi18O54(x＝0～1)是钨青铜矿型结构陶瓷的一种。以这种陶瓷化合物为基础的介质材料能较好的符合介电常数高、品质因数高及谐振频率、温度系数低的要求，可作为滤波器、谐振器上的介质材料。目前，国际上以Ba6- 3xNd8+2xTi18O54(x＝0～1)为基础的陶瓷研究正在展开，包括不同的工艺添加不同的添加剂，比如以Sm、Bi和Gd作为添加剂。

目前的国际上，如日本的Nagoya Institute及欧洲的 Jozef Stefan Institute一些研究机构，以及国内的陈湘明等都有对Ba-Nd-Ti-O 系统的一些研究。但系统性能还需要提高，介电常数εr，一般都小于100，损耗 tanδ较大，少有小于2×10-4的，温度系数αc的漂移也都很大，或者不能同时得到优良的性能，同时目前采用的烧结温度相对较高，大多在1300℃以上，尚不能进入实用阶段。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种介电常数大，介质损耗及容量温度系数均较小的Ba6-3x(Nd1-yBiy)8+2xTi18O54(x＝1/2～2/3，y＝1/5～2/5) 地高频陶瓷电容器的微波陶瓷介质及其制造方法。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

本发明的高频陶瓷电容器的微波陶瓷介质，由Ba6-3x(Nd1-yBiy)Ti18O54组成，其中x＝1/2～2/3，y＝1/5～2/5；

所述组成的原料为BaCO3、Nd2O3和TiO2三种化合物及添加剂Bi2O3；

本发明的微波陶瓷介质的制造方法，其过程包括以BaCO3、Nd2O3、TiO2为主要原料，以Bi2O3为添加剂，按Ba6-3x(Nd1-yBiy)8+2xTi18O54组成配料，其中x＝1/2～ 2/3，y＝1/5～2/5；在去离子水中用ZrO2球体进行球磨，于120～130℃烘干，过40 目筛，然后预烧，二次球磨，烘干，造粒，于80～90MPa压制成型，进行烧结，制成片状的微波陶瓷介质。

所述的预烧是以5～6℃/分的升温速率升至900℃～1100℃。，保温2小时。

所述烧结是以8～9℃/分的升温速率升至500℃后，再以4～5℃/分的升温速率升至1150～1250℃，保温4小时，然后冷却10小时以上。