[发明专利]一种高Q值陶瓷材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高Q值陶瓷材料及其制备方法和应用。本发明的高Q值陶瓷材料的组成包括MgO‑CaO‑SiO₂包覆改性Al₂O₃粉末和Y₂O₃包覆改性Al₂O₃粉末，其制备方法包括以下步骤：1)制备MgO‑CaO‑SiO₂包覆改性Al₂O₃粉末；2)MgO‑CaO‑SiO₂包覆改性Al₂O₃粉末和Y₂O₃包覆改性Al₂O₃粉末的混合球磨。本发明通过改进氧化铝陶瓷材料的组成和调控助烧成分的分布，有效避免了助烧成分不均匀引起的晶粒聚集长大为异常晶粒的问题，晶粒更加细密均匀，得到的氧化铝陶瓷材料具有更高的Q值和更低的介电损耗，更加适合用于制备射频绕线器件中的瓷芯。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，具体涉及一种高Q值陶瓷材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着现代通信系统中的射频系统向低功耗、高效率和小体积的方向发展，无线通讯技术也朝着大容量、多电平、多载波方向飞速发展，宽带数字传输技术和高频谱效率的调制方式得到越来越广泛的应用，同时对射频系统的性能也提出了更为苛刻的要求，而作为阻抗匹配和滤波用途的绕线型陶瓷电感也向着高Q值的方向发展。

为了满足绕线型陶瓷电感的性能要求，并同时实现小型化，目前绕线型陶瓷电感中主要采用的是氧化铝瓷芯。然而，现有的氧化铝瓷芯虽然频率特性可以满足应用要求，但高频下的介电损耗大，易导致射频电路性能劣化。此外，由于氧化铝瓷芯主要是由氧化铝粉末和助烧组分通过机械混合、成型和烧结制成，且通常是通过增加瓷体密度的方式来提高Q值和减少介电损耗，而助烧成分容易引起偏聚现象，导致晶粒聚集长大成为异常晶粒，最终导致氧化铝瓷芯的性能劣化。综上可知，现有的氧化铝瓷芯难以完全满足实际应用需求，亟需开发性能更加优异的氧化铝陶瓷材料和氧化铝瓷芯。

以上陈述仅仅是提供与本发明有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有氧化铝陶瓷材料所存在的缺陷，提供一种高Q值、低介电损耗的氧化铝陶瓷材料。

本发明的目的之二在于提供一种上述氧化铝陶瓷材料的制备方法。

本发明的目的之三在于提供一种上述氧化铝陶瓷材料的应用。

本发明所采取的技术方案是：

一种高Q值陶瓷材料，其组成包括MgO-CaO-SiO₂包覆改性Al₂O₃粉末和Y₂O₃包覆改性Al₂O₃粉末，MgO-CaO-SiO₂包覆改性Al₂O₃粉末的组成由内至外依次为Al₂O₃内核、MgO层、CaO层和SiO₂层。

优选的，所述MgO-CaO-SiO₂包覆改性Al₂O₃粉末、Y₂O₃包覆改性Al₂O₃粉末的质量比为1:0.05～1:0.10。

优选的，所述MgO-CaO-SiO₂包覆改性Al₂O₃粉末中MgO的质量百分含量为1％～3％，CaO的质量百分含量为1％～2％，SiO₂的质量百分含量为1％～2％。