[发明专利]一种可中低温烧结高介电微波介质陶瓷及其制备方法

摘要

本发明公开了一种可中低温烧结高介电微波介质陶瓷及其制备方法，该陶瓷材料主要成分为(Ca0.8Sr0.2)x(Li0.5Sm0.5)1-xTiO3与铋基化合物Bi4B2O9、Bi2W2O9、Bi2MoO6助烧剂中的任何一种复合形成的复合陶瓷材料。实现方法为先合成(Ca0.8Sr0.2)x(Li0.5Sm0.5)1-xTiO3粉体和Bi4B2O9、Bi2W2O9、Bi2MoO6助烧剂，把(Ca0.8Sr0.2)x(Li0.5Sm0.5)1-xTiO3与Bi4B2O9、Bi2W2O9、Bi2MoO6助烧剂中的任何一种混合球磨，然后把含有助烧剂的混合粉体压制成圆柱状坯体，在900~1050℃保温4小时进行预烧，即可得到含有助烧剂的(Ca0.8Sr0.2)x(Li0.5Sm0.5)1-xTiO3可中低温烧结高介电微波介质陶瓷。该陶瓷材料介电常数较高、谐振温度系数较小、损耗适中，性能测试表明能够获得较好的微波介电性能：介电常数εr>95，谐振温度系数绝对值<50ppm/℃，品质因子Qf>1500GHz，最佳烧结温度低于1050℃并可实现900℃的最佳烧结。整个微波介质陶瓷制备工艺相对简单、稳定，易于实现。

主权项

一种可中低温烧结高介电微波介质陶瓷的制备方法，其特征是：包括如下步骤：（1）合成(Ca0.8Sr0.2)x(Li0.5Sm0.5)1‑xTiO3粉体：按原料以CaCO3：SrCO3：Li2CO3：Sm2O3、TiO2 = 0.8x：0.2x：(0.5‑0.5x)：(0.5‑0.5x)：1摩尔比例混合，球磨过筛，烘干，在1100℃保温4小时进行预烧，把所得预烧粉体进行二次球磨过筛，获得(Ca0.8Sr0.2)x(Li0.5Sm0.5)1‑xTiO3粉体，其中0.2≤x≤0.4；（2）合成Bi4B2O9、Bi2W2O9、Bi2MoO6助烧剂：以Bi2O3、WO3、MoO3、B2O3为原料，按Bi2O3：MoO3 = 1:1摩尔比、Bi2O3：B2O3 = 2:1摩尔比、Bi2O3：WO3 = 1:2摩尔比各自混合球磨并烘干，然后把所得Bi2O3‑MoO3混合物、Bi2O3‑B2O3混合物、Bi2O3‑WO3混合物分别在450℃、550℃、650℃下保温8小时合成，从而获得Bi4B2O9、Bi2W2O9、Bi2MoO6助烧剂；（3）将步骤（2）合成的Bi4B2O9、Bi2W2O9、Bi2MoO6助烧剂分别与步骤（1）合成的(Ca0.8Sr0.2)x(Li0.5Sm0.5)1‑xTiO3粉体混合球磨复合，烘干，得含助烧剂的(Ca0.8Sr0.2)x(Li0.5Sm0.5)1‑xTiO3粉体；（4）压制成型：把步骤（3）获得的含助烧剂的(Ca0.8Sr0.2)x(Li0.5Sm0.5)1‑xTiO3粉体加入聚乙烯醇（PVA）混合均匀，烘干，然后在成型机上压制成圆形坯体；（5）可中低温烧结微波介质陶瓷坯体烧结：把所得坯体在900~1050℃温度下保温4小时烧结成瓷，即得到含助烧剂的(Ca0.8Sr0.2)x(Li0.5Sm0.5)1‑xTiO3可中低温烧结高介电微波介质陶瓷。