[发明专利]一种微波介质烧结粉体材料的制备方法、微波介质陶瓷及其应用

说明书

本发明提供一种微波介质烧结粉体材料的制备方法、微波介质陶瓷及其应用，方法包括：制备主粉体xMgO‑(1‑x)TiO₂，x为MgO的摩尔分数比，0.45≤x≤0.475；将主粉体xMgO‑(1‑x)TiO₂和改性剂CaCO₃、P₂O₅、BaO、Co₃O₄、SiO₂混合得到混合物；向混合物加水后球磨粉碎并干燥得到微波介质烧结粉体材料；改性剂CaCO₃、P₂O₅、BaO、Co₃O₄、SiO₂占主粉体xMgO‑(1‑x)TiO₂的质量百分比分别为7.8％～12.5％、0.05％～1％、0.05％～1％、0.05％～1％、0.05％～1％。制备工艺简单，无污染，所得微波介质陶瓷介电常数在28～32可调。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种微波介质烧结粉体材料的制备方法、微波介质陶瓷及其应用。

背景技术

微波介质陶瓷材料是指应用于微波频段电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷，在现代通讯中被广泛用作介质基片、谐振器、滤波器、介质导波回路等微波元器件，是现代通信技术的关键基础材料。

移动2G、3G时代，通信频率较低，环形器、隔离器由上下两片微波铁氧体材料外围填充聚氟乙烯(介电常数为2.5左右)来满足要求。当前4G、5G时代的普及，通信频率大大提升，在减小体积的情况下为了满足高频率、低损耗、温度稳定的要求，在微波铁氧体片外围增加一个微波介质陶瓷材料，可提高整体的介电常数，进而可减小环形器、隔离器的尺寸，满足器件小型化的要求。

申请号为201310624742.7的中国专利公开一种分子式为a(MgTiO₃)-b (CaAl_xTi(_1-0.75x)O₃)的微波介质陶瓷粉，其介电常数为20～22.3，Q*f值≥ 59530GHz，τf为-31～21ppm/℃。申请号为201410097205.6的中国专利公开了一种MgTiO₃-SrTiO₃微波介质陶瓷复合材料，由MgTiO₃、SrTiO₃、Yb₂O₃、Y₂O₃和Sm₂O₃组成，介电常数在20左右。申请号为201810107738.6的中国专利公布了一种超低损耗型MgTiO₃基微波介质陶瓷，添加3wt％～5wt％MgF₂，介电常数为17～18左右。

具有钛铁矿结构的偏钛酸镁(MgTiO₃，ε＝17，Q值＝22000，τ_f＝-55ppm/℃) 因其原料相对廉价、微波性能优异，是一种重要的微波介质陶瓷材料。而上述专利中，介电常数仅在20附近可调，一定程度上限制了该陶瓷在微波器件上的应用，特别是5G环形器、隔离器。因此，现有技术中缺乏一种介电常数在28～32 可调微波介质陶瓷。

发明内容

本发明为了解决现有的问题，提供一种微波介质烧结粉体材料的制备方法、微波介质陶瓷及其应用。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下所述：