[发明专利]一种温度稳定型微波介质陶瓷及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种温度稳定型微波介质陶瓷，该微波介质陶瓷是由主料和辅料烧结而成，主料的化学结构式为Mg₂Al₄Si₅O₁₈，辅料的化学结构式为Zr_0.6Sn_0.4TiO₄，该微波介质陶瓷的化学表达式为(100‑x)wt％Mg₂Al₄Si₅O₁₈‑x wt％Zr_0.6Sn_0.4TiO₄；相对于主料和辅料的总量，辅料的质量百分比为x wt％，1≤x≤10。本发明还公开了该温度稳定型微波介质陶瓷的制备方法和应用。本发明的微波介质陶瓷具有优异的微波介电性能，其不仅在一定程度提高了品质因数，且在高温和低温时都具有较好的温度稳定性，又具有较低的介电常数，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于微波介质陶瓷技术领域，特别涉及一种温度稳定型微波介质陶瓷及其制备方法和应用。

背景技术

微波介质陶瓷是近几十年来发展起来的一种新型功能陶瓷，它是制造微波介质谐振器和滤波器等的关键材料。其在原来微波铁氧体的基础上，对配方和制造工艺都进行了大幅的升级换代，使之具有适宜的电常数、低微波损耗、温度系数小等优良性能，适于制作现代各种微波器件，如电子对抗、导航、通讯、雷达、家用卫星直播电视接收机和移动电话等设备中的稳频振荡器、滤波器、双工器等，能满足微波电路小型化、集成化、高可靠性和低成本的要求。

随着5G移动通信、卫星通信、无线网络、全球卫星定位系统、蓝牙等技术的快速发展，微波器件正朝着小型化、高频化和轻量化方向发展，并对微波介质陶瓷材料提出了更高的要求：介电常数系列化，以满足不同通信频段器件的需求；Q×f值越高越好，以减少微波元器件的损耗；频率温度系数尽可能近零，以减少微波元器件性能随外界环境的变化的影响。

镁铝硅酸盐是具有低介电常数的硅酸盐之一，可以作为制备微波介质陶瓷的材料。但是现有的镁铝硅酸盐类微波介质陶瓷的Q×f值低于40000GHz，其温度稳定性较差，导致微波元器件性能容易受外界环境的变化的影响，因而不能满足微波介质陶瓷材料的高要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种温度稳定型微波介质陶瓷及其制备方法和应用，该微波介质陶瓷具有优异的微波介电性能，其不仅在一定程度提高了品质因数，且在高温和低温时都具有较好的温度稳定性，又具有较低的介电常数，具有广泛的应用前景。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种温度稳定型微波介质陶瓷，其是由主料和辅料烧结而成，主料的化学结构式为Mg₂Al₄Si₅O₁₈，辅料的化学结构式为Zr_0.6Sn_0.4TiO₄，该微波介质陶瓷的化学表达式为(100-x)wt％Mg₂Al₄Si₅O₁₈-x wt％Zr_0.6Sn_0.4TiO₄；相对于主料和辅料的总量，辅料的质量百分比为x wt％，1≤x≤10。

优选的，辅料占主料和辅料的总量的质量百分比为7wt％。

本发明还提供了一种温度稳定型微波介质陶瓷的制备方法，包括以下步骤：