[发明专利]一种低温烧结BNT微波介质材料及其制备方法

说明书

本发明属于电子陶瓷材料技术领域，提供了一种低温烧结BNT微波介质材料及其制备方法。该BNT微波介质材料，其原料包括主晶相、改性添加剂和烧结助剂。该BNT微波介质材料能够在保留其在高温烧结时候的电学性能的同时，大幅度的降低其烧结温度，从而极大地降低能耗并能够实现与低钯的银浆料甚至纯银浆料共烧，从而节约生产成本。该制备方法的制备过程简单，整个过程耗能不高，成本较低、易于实现工业化生产，可快捷、稳定地实现从材料配方向微波介质材料产品批量生产转化。

技术领域

本发明属于电子陶瓷材料技术领域，具体地说，涉及一种低温烧结BNT微波介质材料及其制备方法。

背景技术

微波是一种频率位于0.3-300GHz之间的电磁波，相对于其他频段的电磁波，微波通信一方面由于穿透性好，能够用于较远距离对空卫星通讯，另一方面微波的波长相对于地球上一般物体尺寸相近或者更小，工作器件尺寸更小；此外，微波的频率较高，相对不大的带宽下，载波容量大。

随着5G的逐渐商用，微波通讯在现代通讯中发挥着十分重要的作用。通信系统中常见的元器件包括谐振器，滤波器，电容器等。微波介质材料是应用于这些微波频段工作元器件的基础材料，从上世界到如今，在国际上一直都是研究的热点之一。

随着近几十年来通讯工业的发展，器件集成化、可移动化、低能耗、稳定性的要求逐年提高。器件的集成化和可移动化需要更小的器件尺寸，也就对应着更高介电常数；低能耗对应着陶瓷高品质因数Q和较低的烧结温度，而器件工作信号的稳定性则要求器件工作时需要近零的频率温度系数。

Ba-Nd-Ti(BNT)体系陶瓷材料因其具有良好的微波介电性能、较高的介电常数(75-100)可调节的频率温度系数以及良好的品质因素而备受关注。然而，普通的BNT体系陶瓷材料的烧结温度高达1350℃，不仅能耗高，而且无法实现与低钯的银浆料甚至纯银浆料共烧。即便部分采用复合玻璃，其烧结温度仍在1050-1140℃之间。

公开号为CN104671775A的专利文献公开了一种Ba-Nd-Ti体系LTCC材料及制备方法；其中，虽然最终Ba-Nd-Ti体系陶瓷的烧结温度得以降低，但整个制备过程中不仅制备过程较长，且耗能较高，尤其是降烧剂B的制备所需熔融温度高达1500℃。

发明内容

针对现有技术中上述的不足，本发明的第一目的在于提供了一种低温烧结BNT微波介质材料；该BNT微波介质材料能够在保留其在高温烧结时候的电学性能的同时，大幅度的降低其烧结温度，从而极大地降低能耗并能够实现与低钯的银浆料甚至纯银浆料共烧，从而节约生产成本。

针对现有技术中上述的不足，本发明的第二目的在于提供了一种低温烧结BNT微波介质材料的制备方法；该制备方法的制备过程简单，整个过程耗能不高，成本较低、易于实现工业化生产，可快捷、稳定地实现从材料配方向微波介质材料产品批量生产转化。

为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：

一种低温烧结BNT微波介质材料，其原料包括主晶相、改性添加剂和烧结助剂；主晶相的化学式为Ba_6-3XNd_8+2XTi₁₈O₅₄(0.75≤X≤1)；改性添加剂包括第一Bi₂O₃和SiO₂；烧结助剂包括第二Bi₂O₃和B₂O₃。