[发明专利]一种中介复合钒酸盐系微波介质陶瓷的制备方法

说明书

本发明公开一种中介复合钒酸盐系微波介质陶瓷的制备方法，该微波介质陶瓷的主要成分化学式为：LaCu₂～x～yCa_xMg_yVO₆(0.0≤x≤0.3，0.0≤y≤0.3)；添加剂为TiO₂～C复合粉体，添加量为5～10wt％，其主要以下两个功能：(1)调控钒酸盐微波介质陶瓷的温度系数近零；C粉体是指Mo₂O₃、Al₂O₃、WO₃、ZrO₂中至少选择一种。本发明微波介质陶瓷的烧结范围为1200～1300℃，介电常数为15～20，品质因数Qf为40000～50000GHz，谐振频率温度系数～10ppm/℃～10ppm/℃，而且复合钒酸盐系列微波介质陶瓷具有低损耗、介电常数适中同时近零频率温度系数的优异介电性能，能满足北斗导航、卫星通讯、物联网和5G通信的需求。

技术领域

本发明属于微波介质陶瓷技术领域，具体涉及一种中介复合钒酸盐系微波介质陶瓷的制备方法。

背景技术

近年来，北斗导航、卫星通讯、物联网和5G通信技术的迅速发展，对用于微波器件的高性能微波介质陶瓷材料的需求量也日益增长，尤其是中低介电常数、低微波损耗和近零频率温度系数系列陶瓷。这种陶瓷既可以满足通信机的可移动性、便携性、小型化、微型化的要求，又可以满足在微波范围具有高性能、高可靠性工作特性要求，得到广泛关注。应用于北斗导航、卫星通讯、物联网和5G通信技术中的微波介质材料，其基本性能要求为：谐振频率温度系数近零，Qf≥5000GHz。全新开发的复合钒酸盐系材料aCu₂VO₆具有较佳的微波介电性能，存在品质因数低(～15000GHz)、谐振频率温度系数过大(～65ppm/℃)以及致密性差等情况，不符合应用需求。

发明内容

(1)要解决的技术问题

aCu₂VO₆具有较佳的微波介电性能，但存在品质因数低(～15000GHz)、谐振频率温度系数过大(～65ppm/℃)以及致密性差等情况，不符合应用需求的问题。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种中介复合钒酸盐系微波介质陶瓷的制备方法，该微波介质陶瓷的主要成分化学式为：LaCu₂～x～yCa_xMg_yVO₆(0.0≤x≤0.3，0.0≤y≤0.3)；添加剂为TiO₂～C复合粉体，添加量为5～10wt％，其主要以下两个功能：(1)调控钒酸盐微波介质陶瓷的温度系数近零；C粉体是指Mo₂O₃、Al₂O₃、WO₃、ZrO₂中至少选择一种，改善该复合钒酸盐系微波介质陶瓷烧结性能与降低微波损耗，另一方面可以改善烧结特性与提高品质因数，具体制备步骤如下：

1)、将化学原料将La₂(CO₃)₃、Cu₂(OH)₂CO₃、V₂O₅、CaCO₃、Mg₂(OH)₂CO₃分别按化学计量比LaCu₂～x～yCa_xMg_yVO6(0.0≤x≤0.3，0.0≤y≤0.3)称量配料；

2)、将步骤1配置好的化学原料混合，放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，料球水的比例为1：2.5：3，球磨14～18h，将球磨后的原料放置于烘箱中，在120℃下烘干；