[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

说明书

本发明公开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，该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。本发明制备的微波介质陶瓷材料，微波性能好，大幅降低了烧结温度，缩短了烧结时间，同时本发明的微波介质陶瓷材料可制备出具有高阻带、低插损、宽频段、低时延优点的微波陶瓷滤波器，因此具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明专利属于无机非金属材料，具体是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。

背景技术

目前微波陶瓷生产中使用的是用少量外加添加剂的方法制备微波陶瓷滤波器器件，如ZnO₂和CeO₂、Pr₆0₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃，或ZnO₂和Pr₆0₁₁，或ZnO₂和Sm₂O₃的复合添加剂；或低熔点氧化物，玻璃等。如MgTiO₃-CaTiO₃微波陶瓷虽然具有介电常数适中、温度稳定性好、可以通过调节组分制造出一系列不同频率温度系数陶瓷的特点，但这些陶瓷存在着Q值不够高、烧成温度较高的不足，只能用于要求不高的场合。如新型移动通信设备，5G通信基站的建立，需要更高Q值的微波陶瓷。

LaAlO₃-CaTiO₃微波陶瓷具有高Q值（Q达到6500，10GHz），由于烧成温度高（1600℃），使用了大量的稀土，价格十分的昂贵。提高微波陶瓷Q值一直是微波陶瓷生产中的难题、尤其是在较低温度下烧结。如目前MgTiO₃-CaTiO₃微波陶瓷在1375℃下烧结Q只达到5900的报道（10GHz），因此，开发一种介电常数为20.2～20.8、频率温度系数绝对值在12×10^-6/℃以下、具有更高Q值MgTiO₃-CaTiO₃微波陶瓷有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种性能优良、工艺简单、成本低廉的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。

本发明通过以下技术方案予以实现：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CeO₂、Pr₆0₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃中的一种。

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)₂6H₂O粉料；