[发明专利]一种微波陶瓷及其制备方法

说明书

本发明提供了一种微波陶瓷及其制备方法，该微波陶瓷包含下列重量份数的组分：硅酸盐钛酸盐复合体100份，金属氧化物0.1～0.4份；所述硅酸盐钛酸盐复合体是(CaMg_1‑xZn_xSi₂O₆)_y‑(SrTiO₃)_1‑y；所述金属氧化物是Al₂O₃和/或CaO；其中，所述0≤x≤0.1，0.8≤y≤0.9。本发明较传统的微波陶瓷能够获得更好的微波介电性能，Qf值更高，因而损耗更低，且谐振频率温度系数可根据需要调节，制备工艺简单，可实现大规模量产。

【技术领域】

本发明涉及微波陶瓷材料技术领域，具体涉及一种微波陶瓷及其制备方法。

【背景技术】

陶瓷介质滤波器由微波介质陶瓷材料组成，微波介质陶瓷作为现代通信中的一种关键材料，能够应用于微波频段电路中作为介质材料并能够完成一种或多种功能。微波介质陶瓷的主要性能参数有：介电常数ε_r，品质因数Qf和谐振频率温度系数τ_f。其中，品质因数对应着材料的介电损耗，谐振频率温度系数为谐振频率的温度稳定性。随着5G时代科技发展带来通信技术的飞速发展，对微波介质材料的要求也势必越来越多样化。其中低介电常数陶瓷材料是滤波器往小型化发展必不可少的组成部分，传统的低介电常数微波陶瓷材料因使用要求不同对其介电损耗和频率温度系数要求不高，因而对低介电损耗和多样化的频率温度系数研究较少。为了很好地满足5G滤波器对微波陶瓷材料的高要求，因此对低介电常数低损耗微波材料的研究愈能显示其价值及其必要性。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种微波陶瓷及其制备方法，微波陶瓷的介电常数低、Qf至较高，因而损耗较低，且谐振频率温度系数可调，制备工艺简单，可实现大规模量产。

为达成上述目的，本发明的第一方面所提供的技术方案是，提供一种微波陶瓷，包含下列重量份数的组分：硅酸盐钛酸盐复合体100份，金属氧化物0.1～0.4份；所述硅酸盐钛酸盐复合体是(CaMg_1-xZn_xSi₂O₆)_y-(SrTiO₃)_1-y；所述金属氧化物是Al₂O₃和/或CaO；其中，所述0≤x≤0.1，0.8≤y≤0.9。

作为优选的技术方案，其介电常数为8.5～9.5，谐振频率温度系数为-20～+20ppm/℃，Qf值为65000～75000GHz。

本发明的第二方面所提供的技术方案是，提供一种微波陶瓷的制备方法，包含以下步骤：制备复合体粉体：按摩尔比[y]：[y-xy]：[xy]：[2y]：[1-y]：[1-y]的比例分别称取纯度在99.5％以上的CaCO₃、MgO、ZnO、SiO₂、SrCO₃、TiO₂粉末，球磨并充分混合、烘干、研磨，再经高温预烧后得到(CaMg_1-xZn_xSi₂O₆)_y-(SrTiO₃)_1-y复合体粉体；制备陶瓷粉体：向复合体粉体中加入0.1～0.4％重量份的金属氧化物，二次球磨，加入粘结剂后造粒，得到陶瓷粉体；制坯：向陶瓷粉体中加入脱模剂，过筛，在压制机上压制成陶瓷坯体；烧结成型：将压制成型的陶瓷坯体高温烧结成瓷，即得；其中，所述0≤x≤0.1，0.8≤y≤0.9；所述金属氧化物是Al₂O₃和/或CaO。

作为优选的技术方案，所述粘结剂是聚乙烯醇胶水，添加量为复合体粉体重量的20～25％。

作为优选的技术方案，所述聚乙烯醇胶水中的聚乙烯醇的重量百分含量为5～8％。