[发明专利]一种高熵化微波介质陶瓷材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高熵化微波介质陶瓷材料，其特征在于，化学式为(Mg_0.2Co_0.2Ni_0.2Cu_0.2Zn_0.2)SiO₃。

2.根据权利要求1所述的高熵化微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述高熵化微波介质陶瓷材料的介电常数为6.5～6.9，介电损耗为0.0001～0.0004@10GHz，谐振频率温度系数为-40～-24.5ppm/℃。

3.根据权利要求1所述的高熵化微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)、以(Mg_0.2Co_0.2Ni_0.2Cu_0.2Zn_0.2)SiO₃为目标物，以MgO、CoO、NiO、CuO、ZnO和SiO₂为原料，按照目标物化学式中Mg、Co、Ni、Cu、Zn、Si元素组成的摩尔比称取所述原料，将所述原料中的MgO、CoO、NiO、CuO、ZnO混合后，依次进行球磨、烘干、研磨、过筛和预烧，得到粉料1；

步骤(2)、将粉料1和之前称取的SiO₂原料混合后，依次进行球磨、烘干、研磨、过筛、预烧，得到粉料2；

步骤(3)、将粉料2依次进行球磨、烘干、造粒、过筛和压片，得到生坯，将所述生坯在1015℃～1075℃进行烧结，得到高熵化微波介质陶瓷。

4.根据权利要求3所述的高熵化微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述MgO、CoO、NiO、CuO、ZnO和SiO₂原料的纯度均大于99％，其中所述MgO在称取之前进行900℃煅烧2小时的预处理，所述原料CoO、NiO、CuO、ZnO和SiO₂在称取之前需要在80℃烘箱烘干12小时。

5.根据权利要求3所述的高熵化微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述烧结工艺包括如下步骤：

以每分钟5℃的升温速率升温到1015℃～1075℃，保温5小时；保温结束后，以每分钟2℃的降温速率降至800℃，其后随炉冷却至室温。

6.根据权利要求3所述的高熵化微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中，所述球磨均为湿法球磨，所述湿法球磨的介质为无水乙醇，所述球磨珠材料为ZrO₂，球磨时间为24小时，所述烘干温度为80℃，烘干时间为24小时。

7.根据权利要求3所述的高熵化微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)中的预烧温度分别为850℃和1000℃，预烧时间为3小时，升温速率为每分钟5℃，在预烧温度保温完之后随炉降温；所述步骤(3)中，所述造粒使用浓度为10wt％的PVA水溶液作为粘合剂粘结烘干后的所述粉料2，所述过筛使用的是40目的标准筛，所述压片是通过采用直径为12mm的圆柱形钢制模具进行压模成型。

8.将根据权利要求1或2所述的高熵化微波介质陶瓷材料应用于制备微波元器件，其特征在于，所述微波元器件应用于5G/6G通信领域。