[发明专利]一种可提高抗还原能力的微波陶瓷介质材料及其制备方法

权利要求书

1.一种可提高抗还原能力的微波陶瓷介质材料，其特征在于：所述微波陶瓷介质材料的主晶相结构为(1-x) Mg₂SiO₄-x(Ca_0.55Sr_0.45)ZrO₃，其中0.4≤ x≤ 0.7；其Qf值为66000～88000GHz，相对介电常数ε_r为8.6～13.6，谐振频率温度系数在±9ppm/℃以内。

2.根据权利要求1所述微波陶瓷介质材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1:Mg₂SiO₄主晶相粉料合成：

以粒径D50和纯度分别为2μm 、99%的氧化镁，1.5μm 、99.5%的二氧化硅，1.8μm 、99.5%的氧化锌为起始原料，按摩尔比Mg:Si=2:l进行氧化镁和二氧化硅的配料，按微波陶瓷介质材料总质量的1%添加ZnO；原料经球磨混合均匀后在1120～1200℃下保温3～4小时，随炉冷却得到含有ZnO的Mg₂SiO₄ 主晶相粉料；

步骤 2:(1-x) Mg₂SiO₄-x(Ca_0.55Sr_0.45)ZrO₃预烧料混合：

将步骤1所得的Mg₂SiO₄主晶相粉料，与粒径D50和纯度分别为1.5μm 、99.9%的氧化锆，1.5μm 、99.5%的碳酸钙，1.5μm 、99.5%碳酸锶混合，混合时控制配比:(1-x) Mg₂SiO₄-x(Ca_0.55Sr_0.45)ZrO₃，其中0.4≤ x≤ 0.7；按微波陶瓷介质材料总质量比的0.2%掺入MnO₂、0.2～1.0%掺入La₂O₃、0.2～1.0%掺入SnO₂为添加剂，然后将混合粉料进行第二次球磨，球磨浆料在100℃下烘干并过40目筛，最后混合粉料在1050～1180℃温度下保温2～4小时，得到预烧料，并进行第三次球磨，球磨浆料在100℃下烘干并过40目筛；

步骤3：造粒、成型：

按微波陶瓷介质材料总质量的15～18%向步骤2所得预烧料中添加质量浓度为8%的聚乙烯醇水溶液造粒，造粒尺寸控制在60～250目，并在10～15MPa下压制成生坯；

步骤4 :烧结：

将步骤3所得生坯，在1280～1350℃温度和还原气氛下保温3～4小时，得到最终的微波陶瓷介质材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1和步骤2中球磨工序的工艺为：以二氧化锆球为球磨介质、蒸馏水/去离子水作为溶剂，按照料:球:水=1:4:2～5重量比，球磨4～6小时。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2中添加剂MnO₂的粒径D50为0.8μm 、La₂O₃的粒径D50为0.9μm 、SnO₂的粒径D50为0.88μm 。