[发明专利]温度稳定型钛酸盐微波介质复合陶瓷及其制备方法有效

申请号：	202211333472.X	申请日：	2022-10-28
公开（公告）号：	CN116063069B	公开（公告）日：	2023-09-22
发明（设计）人：	付志粉;李昶;解静如;陈晨	申请（专利权）人：	安徽理工大学
主分类号：	C04B35/462	分类号：	C04B35/462
代理公司：	北京科家知识产权代理事务所(普通合伙) 11427	代理人：	戴明虎;邵玉龙
地址：	232001 ***	国省代码：	安徽;34
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摘要：
搜索关键词：	温度稳定型钛酸盐微波介质复合陶瓷及其制备方法
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【说明书】：

本发明公开了一种温度稳定型钛酸盐微波介质复合陶瓷及其制备方法，该复合陶瓷物相包括单斜结构的Lisubgt;2/subgt;TiOsubgt;3/subgt;相和立方结构的Mgsubgt;2/subgt;TiOsubgt;4/subgt;相，其中Lisubgt;2/subgt;TiOsubgt;3/subgt;含量为80.0wt％～96.0wt％，其余为Mgsubgt;2/subgt;TiOsubgt;4/subgt;。本发明通过在材料制备过程中控制原材料Lisubgt;2/subgt;COsubgt;3/subgt;、MgO及TiOsubgt;2/subgt;之间的比例来调控Lisubgt;2/subgt;TiOsubgt;3/subgt;相与Mgsubgt;2/subgt;TiOsubgt;4/subgt;相含量的组成，获得了具有良好微波介电性能的温度稳定型钛酸盐微波介质复合陶瓷，其谐振频率温度系数为‑1.23～+8.25ppm/℃，品质因数为79790～102020GHz，介电常数为19.8～21.7；本发明制备的陶瓷材料在保持了高品质因数值的同时克服了纯相钛酸盐微波介质陶瓷谐振频率偏大，稳定性不足的缺点。

技术领域

本发明涉及电子信息材料及其器件技术领域，尤其涉及温度稳定型钛酸盐微波介质复合陶瓷及其制备方法。

背景技术

传统调节微波介质陶瓷τ_f值的方法通常是利用混合规则在基体材料里添加具有相反τ_f值的化合物作为第二相存在制备复合陶瓷。但是，添加的第二相化合物往往具有较大的损耗，在调节τ_f值的同时增大了基体材料的损耗，降低了基体材料的品质因数。此外，利用传统法制备的复合陶瓷通常是先制备出基体材料，再制备出第二相材料，最后把二者通过一定比例混合在一起制备出复合陶瓷，其工艺过程繁琐。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了温度稳定型钛酸盐微波介质复合陶瓷及其制备方法，该钛酸盐微波介质复合陶瓷材料具有优异的温度稳定性，且工艺过程简单，成本低廉。

本发明提出的温度稳定型钛酸盐微波介质复合陶瓷，该复合陶瓷由Li₂CO₃、MgO及TiO₂为原料制备，且该复合陶瓷的组分包括单斜结构的Li₂TiO₃相和立方结构的Mg₂TiO₄相。

优选地，所述Li₂TiO₃的含量为80.0wt％～96.0wt％，其余为Mg₂TiO₄。

优选地，所述复合陶瓷材料的谐振频率温度系数为-1.23～+8.25ppm/℃，品质因数为79790～102020GHz，介电常数为19.8～21.7。

本发明提出的上述温度稳定型钛酸盐微波介质复合陶瓷的制备方法，方法步骤如下：

S1：预烧粉的制备

按照Li_2(1-x)Mg_3xTi_(1-x)O₃的化学计量比称取原料Li₂CO₃、MgO及TiO₂进行球磨，经预烧后得预烧粉；

S2：钛酸盐微波介质复合陶瓷的制备

将S2的预烧粉球磨后经干燥、造粒、过筛、压片制成生胚，对生胚煅烧后得钛酸盐微波介质复合陶瓷。

优选地，S1中的1/11≤x≤1/6。

优选地，S1中预烧的温度为1000-1100℃，预烧的时间为4-6h。