[发明专利]一种中等介电常数高Q微波介质陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种中等介电常数高Q微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料由BaO、SrO、La₂O₃、TiO₂和Al₂O₃构成，其重量百分比为：0.1%~3.0% BaO、0.1%~8.0% SrO、59%~74% La₂O₃、21%~30% TiO₂、0.1%~7.0% Al₂O₃；

由BaO、SrO、La₂O₃、TiO₂和Al₂O₃构成的陶瓷材料中掺杂La₂O₃和Al₂O₃后，La₂O₃和Al₂O₃在陶瓷中以固溶体的形式存在，La³⁺取代晶体结构中的Ba²⁺和Sr²⁺，Al³⁺取代晶体结构中的Ti⁴⁺；

所述陶瓷材料的介电常数为39.2 ~ 48.6、Q×f值为51600 ~ 89900 GHz、谐振频率温度系数为-0.8 ~ -30.3 ppm/℃。

2.一种权利要求1所述中等介电常数高Q微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）按权利要求1所述百分比称取原料粉体，加入酒精作为球磨介质，混合行星球磨得到浆料；球磨过程的球料比为10:1，球磨时间为8小时以上，转速为300转每分钟；

2）将混合均匀的浆料干燥并过80目筛，进行预烧，合成一种具有六方钙钛矿结构的化合物；

3）步骤2）得到的化合物进行二次行星球磨，球磨时间4小时以上，球料比为10:1，转速为300转每分钟；

4）步骤3）得到的粉体经干燥，过80目筛后，加入聚乙烯醇水溶液，研磨造粒，并通过干压成型，得到生坯；

5）对生坯进行排胶和烧结处理。

3.根据权利要求2所述中等介电常数高Q微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中的预烧温度范围为1400 ~ 1450℃，预烧时间为2-4小时。

4.根据权利要求2所述中等介电常数高Q微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4）中生坯的压制压力为100 ~ 200兆帕，施加压力方式为轴向压力。

5.根据按照权利要求2所述中等介电常数高Q微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤5）中的生坯的排胶温度为600℃，排胶时长为4小时，烧结温度为1500 ~ 1650℃，烧结时间为4 ~ 8小时。

6.根据按照权利要求2所述中等介电常数高Q微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1）原料包括碳酸钡、碳酸锶、氧化镧、二氧化钛和氧化铝。

7.根据按照权利要求2所述中等介电常数高Q微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1）酒精加入量与原料粉体的质量比为2：1。

8.根据按照权利要求2所述中等介电常数高Q微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4）聚乙烯醇水溶液的浓度为质量分数5%，每10g粉体加入2.5mL聚乙烯醇水溶液。