[发明专利]一种钡基复合钙钛矿结构的微波介质陶瓷

摘要

本发明公开了一种钡基复合钙钛矿结构微波介质陶瓷Ba3Zn(Nb2‑xMox)O9+x/2(x﹦0.006～0.009)，材料介质体系组成简单，采用非化学计量比，内部含有微量的晶格缺陷，有助于烧结过程中的元素扩散与重排；煅烧过程采用煅烧+球磨+煅烧的预烧工艺，使得物相的合成更加完全，没有杂相；烧结温度为1400‑1450℃，烧结与退火过程采用同种组分埋烧并加盖烧，既防止了元素的挥发，又可避免不同组分埋烧带来的杂质元素的引入，保证了烧结过程体系化学组分的一致；采用后退火工艺进一步改善了体系内的元素有序分布状况，提高了体系的微波介电性能。本发明能够满足新兴的5G通讯网络28GHz的Ka波段通信需求，介电常数为36～39，品质因数(Qf)为90,000～110，000GHz，谐振频率温度系数为‑22～24ppm/℃。

主权项

一种钡基复合钙钛矿结构的微波介质陶瓷，其化学式为Ba3Zn(Nb2‑xMox)O9+x/2，其中x﹦0.006～0.009。该钡基复合钙钛矿结构微波介质陶瓷的制备方法，具有如下步骤：(1)将BaCO3、ZnO、Nb2O5、MoO3按质摩尔百分比3:1:2‑x:x配料，与无水乙醇混合球磨8h后烘干并于1200℃预烧4h，制得Ba3Zn(Nb2‑xMox)O9+x/2固体颗粒；(2)将步骤(1)预烧所得Ba3Zn(Nb2‑xMox)O9+x/2固体颗粒在无水乙醇中进行二次球磨，球磨时间8h，烘干后，过40目筛得到原料粉末；(3)将步骤(2)所得Ba3Zn(Nb2‑xMox)O9+x/2原料粉末于1200℃再次煅烧4h；(4)将步骤(3)煅烧后所得Ba3Zn(Nb2‑xMox)O9+x/2中外加质量分数为10％的PVA水溶液于无水乙醇中球磨12h；(5)将步骤(4)球磨后所得粉料烘干，然后过1000孔/cm3分样筛，在200MPa压强下压制成生坯；(6)将步骤(5)所得生坯使用相同组分埋烧并加盖烧的方式烧结，经3～4h升温至600℃排PVA，经过3h～4h升至1400‑1450℃，保温6h，控制降温速率2℃/min降至1100℃，然后随炉冷却至室温；(7)将步骤(6)所得制品进行后退火，退火过程仍然使用相同组分埋烧并加盖烧的方式，经4～5h升温至1300℃，保温10h，控制降温速率2℃/min降至1100℃，然后随炉冷却至室温，制成钡基复合钙钛矿结构微波介质陶瓷。