[发明专利]一种Li2

说明书

本发明公开了一种Li₂MoO₄‑Mg₂SiO₄基复合陶瓷微波材料及其制备方法，该复合陶瓷的化学通式可以写成xLi₂MoO₄‑(1‑x)Mg₂SiO₄，其中x＝10，50，70，80，85，90或95wt％。该方法首先将氧化镁和二氧化硅以一定的化学计量比称量，球磨均匀，干燥，预烧得到Mg₂SiO₄。然后将制备好的Mg₂SiO₄与Li₂MoO₄原料以一定的重量比称量，加入15wt％的去离子水，混合均匀，将混合物在200℃，500MPa下热压60分钟，并在120℃下干燥24小时以除去残留的水分，得到超低温冷烧结xLi₂MoO₄‑(1‑x)Mg₂SiO₄复合陶瓷材料。相比于传统高温固相烧结(常常高于1000℃以上)，该方法烧结温度在室温到200℃之间，工艺简单，节约能源并可广泛应用于Li₂MoO₄‑Mg₂SiO₄复合陶瓷基片生产。

技术领域

本发明涉及微波陶瓷材料及工业节能减排技术领域，具体涉及一种超低温低能耗烧结Li₂MoO₄-Mg₂SiO₄基复合陶瓷微波材料及其制备方法。

背景技术

微波(MW)介电陶瓷广泛应用于无线和卫星通信技术中的天线基板，谐振器和滤波器的制造。各种微波介电陶瓷具有不同的介电特性，可为元件提供多种材料选择。然而，它们通常在1000℃-1500℃的高温下制造，这消耗了大量的能量并且妨碍了集成的可能性。为了克服上述问题，采用冷烧结工艺 (CSP)制备低温复合陶瓷材料以用于创造新天线基板和器件结构。冷烧结工艺是近年来实现陶瓷低温制备的新技术，通过在单轴压力下使用水作为瞬时溶剂，在极低温度(≤200℃)下合成致密陶瓷的烧结工艺。CSP工艺具有烧结温度低，能耗低，工艺简单，重复性强的特点，而且没有横向收缩，致密颗粒具有与模具相同的直径，因此，可以制造新的宏观陶瓷-陶瓷复合材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Li₂MoO₄-Mg₂SiO₄基复合陶瓷微波材料及其制备方法，实现在≤200℃条件下制备出晶粒细小均匀且相对密度大于85％的 Li₂MoO₄-Mg₂SiO₄基复合陶瓷微波材料。该复合陶瓷微波材料的介电常数ε_r范围为5.05～5.3，品质因数Qf的范围为9450GHz～22270GHz。相比传统的高温固相烧结陶瓷技术，具有烧结温度低、工艺简单、节约能源的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种Li₂MoO₄-Mg₂SiO₄基复合陶瓷微波材料，其化学组成可以用以下通式表示：xLi₂MoO₄-(1-x)Mg₂SiO₄，其中x＝10，50，70，80，85，90或95wt％。该复合陶瓷微波材料采用超低温冷烧结制备而成，其介电常数ε_r范围为 5.05～5.15，品质因数Qf的范围为9450GHz～22270GHz。

基于同一个发明构想，本发明还提供了其制备方法，包括以下步骤：

(1)配料：首先按化学通式Mg₂SiO₄中的化学计量比，称取以下各原料：MgO(纯度99.99％)、SiO₂(纯度99.99％)；