[发明专利]一种低温烧结微波介质陶瓷材料及其制备方法

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微波介质陶瓷材料及其制备方法。该低温烧结微波介质陶瓷材料原料包括主晶相和Zn‑B‑Si‑Al玻璃粉；主晶相的化学式为Ca_xBa_1‑x(SiO₃)_y(Al₂O₄)_1‑y，其中0.95≤x≤0.975，0.965≤y≤0.983。该低温烧结微波介质陶瓷材的烧结温度低，具有优异的介电性能，应用范围广泛，性能稳定，可用于制造谐振器、滤波器、介质陶瓷基板等微波元器件。该制备方法通过分别采用研磨煅烧制得主晶相和Zn‑B‑Si‑Al玻璃粉，再低温烧结制得低温烧结微波介质陶瓷材料。工艺简单，绿色环保，可实现产业化批量生产。

技术领域

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

背景技术

微波介质陶瓷为现代移动通讯、卫星通讯和军用雷达等谐振器、滤波器、介质陶瓷基板等微波元器件的关键材料。

近年来，随着电子技术的不断发展，为了满足元器件的小型化、微型化、集成化和模块化，对制备元器件的微波介质陶瓷也提出了更高的要求。对微波介质陶瓷的介电性能的要求也越来越高。

微波介质陶瓷的介电性能主要包括介电常数、介电损耗和容量温度系数。近年来，对于微波介质陶瓷制备的能耗要求也越来越高。制备一种能耗低且具有优异介电性能的微波介质陶瓷成为了当前的热点。

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微波介质陶瓷材料，该低温烧结微波介质陶瓷材料的烧结温度显著降低，能耗减少，且介电性能提高，具有优异的介电性能，应用范围广泛，性能稳定，可用于制造谐振器、滤波器、介质陶瓷基板等微波元器件。

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微波介质陶瓷材料的制备方法，该制备方法工艺简单，绿色环保，可实现产业化批量生产。

为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：

一种低温烧结微波介质陶瓷材料，其原料包括主晶相和Zn-B-Si-Al玻璃粉；主晶相的化学式为Ca_xBa_1-x(SiO₃)_y(Al₂O₄)_1-y，其中0.95≤x≤0.975，0.965≤y≤0.983。

一种如上述低温烧结微波介质陶瓷材料的制备方法，包括：(1)将CaCO₃、BaCO₃、SiO₂和Al₂O₃按照主晶相的化学式进行配料得到混合料后进行球磨、烘干、过筛，再于1180-1200℃进行预烧3-5h后粉碎，得到主晶相粉；(2)将ZnO、H₃BO₃、Al₂O₃和SiO₂进行配料，干磨混合，于1250-1350℃熔融后水淬，磨细烘干过320目筛，得到Zn-B-Si-Al玻璃粉；(3)将主晶相粉和Zn-B-Si-Al玻璃粉进行配料，球磨、过筛、烘干、压制，并于960-1050℃烧结2-3h，制得低温烧结微波介质陶瓷材料。

本发明提供的一种低温烧结微波介质陶瓷材料及其制备方法的有益效果是：