[发明专利]一种低温烧结微波介质材料Mg2-x

说明书

本发明属于电子陶瓷及其制造领域，提供一种低温烧结微波介质材料及其制备方法；所述低温烧结微波介质材料为：Mg_2‑xCo_xV₂O₇(0.5≤x≤1.0)，其晶相为：Mg₂V₂O₇，晶体结构为：单斜晶体结构、钴离子和镁离子共同占据A位。本发明中，钴离子的加入使微波介质的晶相Mg₂V₂O₇从三斜结构转变为单斜结构，且晶粒长大、原子堆积率提高，从而获得了Q×f值的极大提升；同时，实现了860～870℃的低温烧结，解决了微波介质材料烧结温度偏高的问题。本发明提供低温烧结微波介质材料在860～870℃烧结温度下拥有优良的微波介电性能：介电常数为8～9、Q×f值为66000～72000GHz、谐振频率温度系数为‑30～‑26ppm/℃；并且，该低温烧结微波介质材料制备工艺简单、生产成本低，有利于实现工业化生产。

技术领域

本发明属于电子陶瓷及其制造领域，涉及微波介质陶瓷Mg₂V₂O₇的掺杂改性，具体涉及一种低温烧结微波介质材料Mg_2-xCo_xV₂O₇及其制备方法。

背景技术

低温共烧陶瓷(LTCC)技术已被广泛应用于微波器件制备领域，如移动电话、卫星广播、雷达等。应用于实际的微波介质材料需要具备低介电损耗，适当的介电常数及近零谐振频率温度系数。MgO-V₂O₅系钒酸盐以其固有烧结温度低、微波性能优良等优点而被广泛关注， Joung等人在期刊Journal of the American Ceramic Society中发表了文章“Formation and Microwave Dielectric Properties of the Mg₂V₂O₇ Ceramics”。文中采用固相反应法在950℃的烧结温度下制得Mg₂V₂O₇微波介质陶瓷，其微波介电性能为ε_r＝10.5、Q×f＝58275GHz、τ_f＝-26.9ppm/℃，其烧结温度依然较高，且微波介电性能有待提升。

基于此，本发明提供一种低温烧结微波介质材料Mg_2-xCo_xV₂O₇及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种低温烧结微波介质材料Mg_2-xCo_xV₂O₇及其制备方法，基于微波介质陶瓷Mg₂V₂O₇进行掺杂改性，进而降低烧结温度、提升微波介电性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种低温烧结微波介质材料，其特征在于，所述微波介质材料的化学式为：Mg_2-xCo_xV₂ O₇，其中，0.5≤x≤1.0。

进一步的，所述微波介质材料的晶相为Mg₂V₂O₇；所述微波介质材料的晶体结构为：单斜晶体结构，其中，镁离子与钴离子共同占据A位。

进一步的，所述低温烧结微波介质材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：