[发明专利]一种微波介质陶瓷材料及其利用该材料制备微波陶瓷滤波器器件的方法

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由100wt％的微波介质陶瓷基础粉料和0.6wt～2wt％的低温烧结助剂混合制成，所述微波介质陶瓷基础粉料的化学组成式为：95Mg_1.15TiO₃-5CaTiO₃，所述低温烧结助剂为ZnO₂包裹稀土氧化物的组合物；

所述低温烧结助剂由一个或多个组合物构成；

所述稀土氧化物为Pr₆0₁₁、Nd₂O₃中的一种；

所述基础粉料的制备步骤如下：

步骤一：按比例95Mg_1.15TiO₃-5CaTiO₃称取MgO、CaCO₃和TiO₂，然后按料:球:水=1:2:2制取泥浆；

步骤二：步骤一制备的泥浆经过筛、干燥、脱水、煅烧后合成微波介质陶瓷基础粉料；

所述步骤一中MgO的d₅₀为1.2～1.8um；所述步骤二中煅烧工序的烧成制度为：经180min从室温升至400℃、再经180min从400℃升至900℃、再经180min从900℃升至1080℃，并在1080℃保温240min；

所述低温烧结助剂的制备步骤如下：

步骤一：将分析纯的稀土氧化物球磨6小时，获得d₅₀为0.8um的颗粒；

步骤二：按摩尔比1.16:1称取步骤一获得的稀土氧化物颗粒和Zn(NO₃)₂·6H₂O粉料；

步骤三：根据步骤二稀土氧化物的用量，按摩尔比1:114量取蒸馏水，再将蒸馏水倒入盛有稀土氧化物颗粒的容器中，然后用超声波清洗器分散30分钟，得到A溶液；

步骤四：根据步骤二Zn(NO₃)₂·6H₂O的量，按摩尔比1:130量取蒸馏水，再将蒸馏水倒入盛有Zn(NO₃)₂·6H₂O粉料的容器中，然后用玻璃棒搅拌数分钟后，Zn(NO₃)₂·6H₂O粉料全部溶解，得到B溶液；

步骤五：在A溶液中放入磁力子，再放入水浴温度为62～82℃的容器中，置于磁力搅拌器平台上进行搅拌，再将B溶液倒入A溶液中，得到混合液；

步骤六：往混合液中逐滴加入氨水，调节pH值至7，控制反应时间为25～60分钟，反应结束静置28小时后经抽滤、多次洗涤、晾干获得沉淀物；

步骤七：将沉淀物装入坩埚内进行煅烧，煅烧温度为680℃，保温30分钟，煅烧后产物研细得到低温烧结助剂。

所述微波介质陶瓷材料在10GHz下的Q值为6800～7200，介电常数为20.2～20.8，频率温度系数绝对值在12×10^-6/℃以下。

2.根据权利要求1所述微波介质陶瓷材料制备微波陶瓷滤波器器件的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：将微波介质陶瓷材料按料:球:水=1:2:1进行球磨后得到泥浆，经干燥后获得配方料；

步骤二：按配方料:粘结剂:水=1:0.6～1.8:1.2进行球磨12小时后得到泥浆，经过筛、慢速搅拌后送入干燥塔得到d₅₀为0.15mm球形的加工料，然后用压机压制成微波陶瓷滤波器件坯体；

步骤三：将微波陶瓷滤波器器件坯体置于窑炉内，在1340℃下烧制并保温4小时后自然冷却获得微波陶瓷滤波器瓷件；

步骤四：在微波陶瓷滤波器瓷件上喷涂或浸渍一层电极，在900℃下烧制并保温0.5小时后自然冷却，制作输入和输出端电极后获得微波陶瓷滤波器器件。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤二中微波陶瓷滤波器器件坯体的密度为2.5g/cm³；所述粘结剂为10%浓度的聚乙烯醇与聚乙二醇的混合溶液，其中聚乙烯醇与聚乙二醇的摩尔比为10:0.3。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤四中电极的厚度为10um。