[发明专利]一种锆锡钛系微波介质陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锆锡钛系微波介质陶瓷材料，其特征在于，由基料、改性添加剂及降烧剂制得；

所述基料的化学通式为(Zr_xSn_1-x)TiO₄，其中，0.6≤x≤1；

所述改性添加剂为Nb₂O₅、MnO₂、La₂O₃、CeO₂、Nd₂O₃、Sm₂O₃、Al₂O₃及SiO₂中的至少一种；

所述降烧剂为ZnO和CuO中的至少一种。

2.如权利要求1所述的锆锡钛系微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述基料、改性添加剂及降烧剂的质量比为：(90～98):(0.1～8):(0.1～2)。

3.如权利要求2所述的锆锡钛系微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述降烧剂中各组分占基料的质量分数分别为：ZnO为0～2wt％，CuO为0.01～2wt％。

4.如权利要求3所述的锆锡钛系微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述改性添加剂中各组分占基料的质量分数分别为：Nb₂O₅为0.01～2wt％、MnO₂为0.01～1wt％、La₂O₃为0～2wt％、CeO₂为0～2wt％、Nd₂O₃为0～2wt％、Sm₂O₃为0～2wt％、Al₂O₃为0.01～5wt％、SiO₂为0.01～1wt％。

5.如权利要求1所述的锆锡钛系微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述锆锡钛系微波介质陶瓷材料的介电常数ε_r为35-45，品质因数Q×f值为40000～65000GHz，谐振频率温度系数τ_f为±10ppm/℃，抗弯强度大于等于230MPa。

6.一种制备权利要求1-5所述的锆锡钛系微波介质陶瓷材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将原料ZrO₂、SnO₂及TiO₂按照基料化学式的摩尔比进行称重配料，制得混合料；

(2)将制得的所述混合料与钇稳定锆球、去离子水按预设质量比球磨混合均匀，对球磨后制得的浆料进行烘干，过筛网，制得混合物；

(3)将制得的所述混合物放置于高温箱式炉中在1100～1300℃下预烧4～6小时，制得预烧粉体；

(4)将改性添加剂、降烧剂及制得的所述预烧粉体混合放置于球磨罐中球磨，加入粘接剂进行造粒，制得造粒粉；

(5)将制得的所述造粒粉干压成型，在1100～1400℃下烧结1～6小时，冷却获得所述锆锡钛系微波介质陶瓷材料。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的球磨采用球磨机进行，所述球磨机为行星式球磨机。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述混合料、钇稳定锆球及去离子水按质量比为1：5：1～3添加。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述粘接剂为聚乙烯醇。

10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述球磨的时间为4～6小时，对球磨后制得的浆料进行烘干的温度为80～110℃，烘干时间为12～24小时。