[发明专利]一种离子掺杂调控高品质因数微波介质陶瓷及制备方法

说明书

本发明属于电子陶瓷及其制造领域，具体涉及一种离子掺杂调控高品质因数微波介质陶瓷及制备方法。陶瓷的化学表达式为Ce₂Zr_3‑3xMg_xSb_2xMo₉O₃₆，其中0.02≤x≤0.08；采用固相合成法，将CeO₂、ZrO₂、MoO₃、MgO和Sb₂O₅按化学表达式中的化学计量比配料、球磨、烘干、过筛后预烧；预烧粉末经二次球磨、烘干、过筛后进行造粒，再压制成坯体；坯体于700～850℃烧结。本发明微波介质陶瓷材料具有以下特点：微波品质因数（Q×f=49,033~71,748 GHz）,介电常数（ε_r=10.03~10.46）,谐振频率温度系数（τ_f=‑12.54~‑8.60 ppm/℃）。本发明制备工艺简单，在工业上具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于电子陶瓷及其制造领域，具体涉及一种离子掺杂调控高品质因数微波介质陶瓷及制备方法。

背景技术

微波介质陶瓷是指应用于微波(300MHz到300GHz)频段电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷材料，是现代通信技术中的基础。随着5G时代的到来，人们对信息传输内容、速度及质量等要求的不断提高，亟需挖掘已有介质材料的性能极限以及探索新型微波介质材料体系。

近年来，A₂Zr₃(MoO₄)₉(A=Sm、Nd、Eu、Ce)系陶瓷由于具有良好的微波介电性能而备受关注。Tao等人首次报道了Ce₂Zr₃(MoO₄)₉陶瓷的微波介电性能，其中ε_r=10.69、Q×f =19062GHz，可以看出介电损耗将会是限制其实际应用的重要因素，而介电损耗可以通过离子掺杂来改善。因此，本发明围绕Ce₂Zr₃(MoO₄)₉陶瓷Zr位离子改性调控其微波介电性能，开发出一种离子掺杂调控高品质因数微波介质陶瓷及制备方法。本发明要解决的是现有Ce₂Zr₃(MoO₄)₉陶瓷损耗较大的技术问题，开发一种离子掺杂调控高品质因数微波介质陶瓷体系。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种离子掺杂调控高品质因数微波介质陶瓷，其化学式为Ce₂Zr_3-3xMg_xSb_2xMo₉O₃₆，其中0.02≤x≤0.08。

一种离子掺杂调控高品质因数微波介质陶瓷的制备方法，该方法按照以下步骤进行：

（1）将CeO₂、ZrO₂、MgO、Sb₂O₅和MoO₃粉末按照化学式Ce₂Zr_3-3xMg_xSb_2xMo₉O₃₆，0.02≤x≤0.08进行配料；将粉料，氧化锆磨球，无水乙醇加入混料瓶中，在球磨机上一次球磨24小时；

（2）将步骤（1）球磨的浆料在80℃烘干后过60目筛，然后将混合粉末进行预烧；