[发明专利]氧化铝晶须掺杂的低介微波介质陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化铝晶须掺杂的低介微波介质陶瓷材料，其特征在于，包括质量分数为77.55-95.54wt％的复相陶瓷基料和质量分数为4.46-22.45wt％的掺杂剂，所述掺杂剂分散在所述复相陶瓷基料中，

所述复相陶瓷基料包括Al₂O₃、TiO₂、MgO、CaO，

所述掺杂剂包括占所述低介微波介质陶瓷材料质量分数12-16wt％的氧化铝晶须和0.46-2.45wt％的调解电性能掺杂剂，

所述氧化铝晶须为纤维状α-氧化铝晶须，直径为0.55μm-1.0μm，长度为10μm-15μm，

所述调解电性能掺杂剂由CeO₂、ZrO₂、SiO₂、Y₂O₃组成，所述调解电性能掺杂剂各组分在所述低介微波介质陶瓷材料中的质量分数分别为：CeO₂为0.7-1wt％、ZrO₂为0.4-1.2wt％、SiO₂为0.05-0.15wt％、Y₂O₃为0.01-0.1wt％。

2.如权利要求1所述的氧化铝晶须掺杂的低介微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述复相陶瓷基料各组分在所述低介微波介质陶瓷材料中的质量分数分别为：Al₂O₃为87.7wt％-90.2wt％、TiO₂为9.33wt％-11.72wt％、MgO为0.42wt％-0.52wt％、CaO为0.05wt％-0.06wt％。

3.如权利要求1-2任一项所述的氧化铝晶须掺杂的低介微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述低介微波介质陶瓷材料的介电常数ε_r为9-13，谐振频率温度系数τ_f为-10ppm/℃≤τ_f≤10ppm/℃，抗弯强度大于或等于290MPa，热震温度差大于180℃。

4.一种制备如权利要求1-3任一项所述的氧化铝晶须掺杂的低介微波介质陶瓷材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将复相陶瓷基料的各个组分按照质量百分比进行称重配料，得到混合料；

S2、将所述混合料与锆球、去离子水按比例球磨至混合均匀，球磨时间为4-6小时，球磨后得到的浆料以80-110℃烘12-24小时，然后过40-120目筛网，得到混合均匀的混合物；

S3、将所述混合物在1100-1200℃下预烧4-6h，得到预烧粉体；

S4、称取纤维状α-氧化铝晶须加入去离子水，用超声分散均匀，得到氧化铝晶须分散液；

S5、将所述氧化铝晶须分散液、调解电性能掺杂剂以及所述预烧粉体混合后球磨4-6h，加入粘接剂进行造粒，得到造粒粉干；

S6、将所述造粒粉干压成型，并进行烧结处理后得到低介微波介质陶瓷材料，

在步骤S6中，所述烧结处理的温度为1430℃-1500℃，烧结处理的时间为3-6h。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，所述混合料与锆球、去离子水的质量比为1：5：1-3。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤S4中，所述去离子水与所述氧化铝晶须的质量比为1:40-60。