[发明专利]一种微波介质陶瓷材料、微波介质陶瓷天线及其制备方法

权利要求书

1.一种微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述微波介质陶瓷材料的化学组成为x TiO₂ -(1-x) Zn₂SiO₄，其中1.0 wt%≤ x ≤ 20.0 wt%。

2.根据权利要求1所述的微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述微波介质陶瓷材料在室温下的介电常数为6.5～10.0，介电损耗正切角小于4×10^-4，品质因数为30000～52000 ，优选为 30000～52000 GHz，谐振频率温度系数为-45.5～-0.2 ppm/℃。

3.一种微波介质陶瓷天线，其特征在于，所述微波介质陶瓷天线由权利要求1或2所述的微波介质陶瓷材料组成。

4.根据权利要求3所述的微波介质陶瓷天线，其特征在于，所述微波介质陶瓷天线上有2个Φ2.6mm的沉孔，1个Φ0.9的通孔，天线尺寸22.0×22.0mm。

5.一种权利要求3或4所述的微波介质陶瓷天线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将TiO₂粉和Zn₂SiO₄陶瓷粉按照x TiO₂ -(1-x) Zn₂SiO₄的质量百分比混合后造粒，装入模具中压制成型得到坯体；

将所得坯体于1300～1400 ℃烧结3.0～5.0小时，得到所述微波介质陶瓷天线。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述Zn₂SiO₄陶瓷粉通过如下方法制备：

按Zn₂SiO₄化学式将Zn源、Si源湿磨混合，得到原料混合物；

将所得原料混合物干燥、过筛，得到前驱体粉料；和

将所得前驱体粉料于1050～1150 ℃预烧2.0～6.0小时，得到Zn₂SiO₄陶瓷粉。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述Ti源为纯度大于99.0%的TiO₂，所述Zn源为纯度大于99.0%的ZnO，所述Si源为纯度大于99.0%的SiO₂，优选地，所有原料使用前都进行除铁。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，使用粘结剂进行造粒，优选地，所述粘结剂为质量百分比为6.0～8.0 %的聚乙烯醇缩丁醛溶液、聚乙烯醇溶液中的至少一种。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述模具由45#模具钢经过800℃退火处理而得，模具外形尺寸为26.8×26.8mm，模具中沉孔直径为Φ3.17mm，通孔直径Φ1.09mm。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述压制成型中的压力在1吨/cm²～2吨/cm²之间连续可调；优选地，成型过程中保压1～3秒钟，并保护脱模。