[发明专利]一种利用H3BO3掺杂降低铁板钛矿型Mg5Nb4O15微波介质陶瓷烧结温度新方法

摘要

本发明属于电子陶瓷制备与应用技术领域，尤其涉及一种利用H₃BO₃掺杂降低铁板钛矿型Mg₅Nb₄O₁₅微波介质陶瓷烧结温度新方法。本发明技术方案为：基于湿化学工艺利用H₃BO₃掺杂降低铁板钛矿型Mg₅Nb₄O₁₅微波介质陶瓷烧结温度方法，包括以下步骤：1)配制Mg离子的柠檬酸水溶液；2)配制Nb离子的柠檬酸水溶液；3)H₃BO₃掺杂Mg-Nb前驱体溶胶凝胶制备、介质陶瓷纳米前驱体的合成及陶瓷烧结。首先合成H₃BO₃掺杂的Mg₅Nb₄O₁₅陶瓷前驱粉体，合成温度低、陶瓷颗粒均匀、分散性好、物相纯、粉体具有纳米粒度(约50nm)并具有高比表面能，呈现出较高活性等显著优势；在后续烧结过程中凸显H₃BO₃作为烧结助熔剂作用，可以显著降低烧结温度100-200℃，并保持其良好微波介电性能。

主权项

基于湿化学工艺利用H₃BO₃掺杂降低铁板钛矿型Mg₅Nb₄O₁₅微波介质陶瓷烧结温度新方法，其特征在于包括以下步骤：1)配制Mg离子的柠檬酸水溶液；2)配制Nb离子的柠檬酸水溶液；3) H₃BO₃掺杂Mg‑Nb前驱体溶胶凝胶制备、介质陶瓷纳米前驱体的合成及陶瓷烧结； (a)将步骤1)、2)制备的Mg柠檬酸水溶液、Nb离子柠檬酸水液混合均匀，获得Mg‑Nb混合溶液；(b)将步骤 (a) 加入H₃BO₃混合均匀，然后加入聚乙二醇进行酯化，聚乙二醇加入的摩尔量为柠檬酸的4‑6倍；通过加热、搅拌均匀，得到H₃BO₃掺杂的Mg‑Nb前驱体溶胶，置于烘箱内烘干，缩水形成干凝胶；(c)将步骤 (b)的干凝胶置于高温炉中700℃煅烧处理，即可获得颗粒均匀的纳米级H₃BO₃掺杂后Mg₅Nb₄O₁₅粉体；(d)将上述H₃BO₃掺杂后Mg₅Nb₄O₁₅粉体进行炒蜡、过筛、造粒、成型；可实现其低温烧结并测试其微波性能。