[发明专利]一种改善Li3

说明书

本发明公开了一种改善Li₃Mg₂SbO₆陶瓷烧结特性和微波介电性能的方法，采用传统固相工艺，通过在Li₃Mg₂SbO₆基体中引入Sb位晶格缺陷，Sb位晶格缺陷及氧空位活化了其晶格结构，不仅可改善其烧结特性(抑制Li₃Mg₂SbO₆陶瓷开裂、降低其烧结温度)，而且可改善其微波介电性能(Q×f最高提升约170％)，其介电常数为9.5～11.0，品质因数Q×f为41700～86300GHz，谐振频率温度系数为‑12.7～‑7.9ppm/℃。本发明方法所用原料来源丰富、成本低廉，制备工艺简单，有利于工业化生产，所得陶瓷材料可广泛应用于微波介质基板、滤波器、天线等微波器件的制造。

技术领域

本发明属于电子陶瓷及其制造技术领域，具体涉及一种改善Li₃Mg₂SbO₆陶瓷烧结特性和微波介电性能的方法。

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完成一种或多种功能的陶瓷材料。理想微波介质陶瓷具有合适的介电常数ε_r、高品质因数Q×f(良好频率选择性)和趋于零的谐振频率温度系数τ_f(高的热稳定性)。随着物联网技术的迅猛发展，特别是5G技术日趋成熟，5G技术必将加速物联网落地，实现“万物互联”，这对高频用微波介质材料性能提出了更高要求，要求其具有低ε_r、近零τ_f和高Q×f。因此，开发和研究应用于高频下的高性能(低ε_r、近零τ_f、高Q×f)微波介质陶瓷受到极大关注。

通常，对于某一单相材料体系来说，很难同时满足上述三个性能参数指标的要求，尤其是同时具有低ε_r、近零τ_f和高Q×f值。岩盐结构Li₃Mg₂SbO₆是一种少有的同时具有低ε_r、近零τ_f值和较高Q×f值的新型微波介质材料，但该低ε_r微波介质陶瓷同时存在一些缺点：其一是烧结特性差(烧结后开裂、烧结温度高)，其二单相Li₃Mg₂SbO₆陶瓷制备工艺较复杂，使其无法满足实际应用需求。因此，改善 Li₃Mg₂SbO₆陶瓷烧结特性和微波介电性能并简化制备工艺有利于实现Li₃Mg₂SbO₆介质陶瓷的商用化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中Li₃Mg₂SbO₆陶瓷烧结特性差 (开裂、烧结温度高)、制备工艺复杂的缺点，提供一种改善Li₃Mg₂SbO₆陶瓷烧结特性和微波介电性能的方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案由下述步骤组成：

1、按照Li₃Mg₂Sb_1-xO_6-δ的化学计量比，式中0.05≤x≤0.10，将原料Li₂CO₃、 MgO、Sb₂O₃加入球磨罐中，以锆球为磨球、无水乙醇为球磨介质，充分混合球磨6～10小时，80～100℃干燥。

2、将步骤1干燥后的混合物在850～900℃预烧2～6小时，得到预烧粉。

3、将步骤2得到的预烧粉加入球磨罐中，以锆球为磨球、无水乙醇为球磨介质，充分混合球磨6～10小时，80～100℃干燥。