[发明专利]一种中介温度稳定型微波介质陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种中介温度稳定型微波介质陶瓷，该微波介质陶瓷是由主料和辅料烧结而成，主料的组成表达式为aMgTi_1+xO₃‑bCaTiO₃，其中，0≤x≤0.05，a、b分别代表摩尔比，其中，0.90≤a≤0.95，0.05≤b≤0.1，a+b＝1，辅料为La₂O₃和ZnO，其中，La₂O₃相对于主料的质量分数为0％‑1％，ZnO相对于主料的质量分数为0％‑0.1％。本发明还公开了中介温度稳定型微波介质陶瓷的制备方法。本发明的微波介质陶瓷具有优异的微波介电性能，在高温和低温时都具有较好的温度稳定性，具有广泛的应用前景，且制备原料无毒、价格低廉，制备工艺简单。

技术领域

本发明属于电子陶瓷及其制备技术领域，具体地，涉及一种中介温度稳定型微波介质陶瓷。

背景技术

微波介质材料是最近20年来迅速发展起来的一种新型功能电子陶瓷材料。它是滤波器、双工器、谐振器及介质波导回路等微波器件中的关键材料，被广泛应用于卫星通信、移动通信、电子对抗及机载通信等微波通信设备中，是当前介质材料的热点之一。

随着移动通讯技术的不断发展，对微波器件的小型化和高品质提出更高的要求，这就要求微波介质陶瓷材料应满足以下要求：(1)具有适中的介电常数ε_r；(2)高品质因数Q×f；(3)温度系数Tauf近零；(4)低碳节能。因此本领域有必要提供一种微波介电性能较好且价格较低的微波介质陶瓷及其制备方法。

MgTiO₃陶瓷作为一种传统的微波介质材料，微波波段为毫米波段(波长范围：1～10mm)时，具有中介电常数(εr≈15)、高的品质因数，但是其谐振频率温度系数较大，在25～85℃时，其Tauf≈-47.5ppm/℃；而在25～-40℃时，其Tauf≈-2.7ppm/℃。这说明此种陶瓷的温度稳定性差，无法在温度变化时保证正常使用，因此极大限制了其实际应用。传统的改进方式是将其与具有正谐振频率温度系数的陶瓷进行复合，但是这种方式会使得正负温的谐振频率温度系数整体偏移，依然无法保证其在高温和低温时都具有较好的温度稳定性，而且会使其品质因数大打折扣，这都不利于实际应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种中介温度稳定型微波介质陶瓷及其制备方法，该微波介质陶瓷具有优异的微波介电性能，在高温和低温时都具有较好的温度稳定性，具有广泛的应用前景，且制备原料无毒、价格低廉，制备工艺简单。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：一种中介温度稳定型微波介质陶瓷，是由主料和辅料烧结而成，主料的组成表达式为aMgTi_1+xO₃-bCaTiO₃，其中，0≤x≤0.05，a、b分别代表摩尔比，其中，0.90≤a≤0.95，0.05≤b≤0.1，a+b＝1，所述辅料为La₂O₃和ZnO，其中，La₂O₃相对于主料的质量分数为0％-1％，ZnO相对于主料的质量分数为0％-0.1％。

作为本发明中介温度稳定型微波介质陶瓷优选的技术方案，主料的组成表达式中，a＝0.95，b＝0.05。

本发明还提供了一种中介温度稳定型微波介质陶瓷的制备方法，包括以下步骤：