[发明专利]一种铈酸锶系中介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明涉及材料科学领域，旨在提供一种铈酸锶系中介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法。该微波介质陶瓷材料的化学表达式为：(100‑x)wt％Sr₂CeO₄+x wt％M+y wt％N；其中，M为TiO₂、CaTiO₃或Sr₂TiO₄中的一种或几种混合，N为Li₂CO₃、Bi₂O₃或ZnO中的一种或几种混合，y为N占Sr₂CeO₄和M总质量的质量分数，其中10≤x≤20，1≤y≤5。相对于铈酸锶Sr₂CeO₄微波介质陶瓷而言，本发明在保持其极高Q×f值和中介电常数性能的同时，大大降低了烧结温度，并使谐振频率温度系数保持稳定，因而能够满足谐振器、滤波器、GPS天线等微波元器件对中介电常数微波介质陶瓷材料的需求。本发明制备工艺简单，烧结温度低，可重复性好。

技术领域

本发明属于材料科学领域，具体涉及一种中介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

微波介质陶瓷是应用于微波频段且发挥介质隔离、介质波导和介质谐振等功能的陶瓷材料。近年来，随着5G移动通信、卫星通信、无线网络等技术的快速发展，微波器件正朝着小型化和高频化方向发展，微波介质陶瓷材料制备的谐振器、滤波器和介质天线等已成为通信设备的核心元器件。这对于微波介质陶瓷材料提出了更高的要求，比如介电常数系列化、高Q×f值和稳定频率温度系数等。

铈酸锶Sr₂CeO₄微波介质陶瓷具有极高的Q×f值和中介电常数，在微波介质陶瓷领域展现出极大的应用前景，引起了广泛的关注。但其较高的烧结温度和较差的谐振频率温度系数限制了其进一步应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有材料体系及技术的不足，提供一种烧结温度低且谐振频率温度系数稳定的中介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法。

为解决技术问题，本发明提供的解决方案是：

提供一种铈酸锶系中介电常数微波介质陶瓷材料，该微波介质陶瓷材料的化学表达式为：(100-x)wt％Sr₂CeO₄+x wt％M+y wt％N；其中，M为TiO₂、CaTiO₃或Sr₂TiO₄中的一种或几种混合，N为Li₂CO₃、Bi₂O₃或ZnO中的一种或几种混合，y为N占Sr₂CeO₄和M总质量的质量分数，其中10≤x≤20，1≤y≤5。

本发明进一步提供了前所述微波介质陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按Sr₂CeO₄中各元素摩尔比例称取原料SrCO₃和CeO₂粉末，球磨混料4h；在1150℃下预烧4h后，进行二次球磨获得Sr₂CeO₄陶瓷粉料；