[发明专利]掺杂纳米粉体助熔剂的低温烧结微波介质材料

摘要

本发明公开了一种掺杂纳米粉体助熔剂的低温烧结微波介质材料，以MgMoO4为基料，掺杂质量百分比为1～4％的纳米粉体助熔剂；先将17％的Bi(NO3)3·5H2O与30％的Zn(NO3)2·6H2O溶解于乙二醇溶液，再将29％的C16H36O4Ti与24％的C12H27BO3溶解于柠檬酸溶液，柠檬酸溶液中金属阳离子与柠檬酸的摩尔比为16，柠檬酸与乙二醇的摩尔比为13。将两种溶液混合，85℃水浴形成溶胶，溶胶烘干后形成干凝胶，再于600℃煅烧、过筛，制得纳米粉体助熔剂。另将MgMoO4于600～650℃预烧，按计量比与纳米粉体助熔剂配料，经球磨、造粒、压制成生坯，生坯750℃～900℃烧结，制得微波介质材料。本发明实现了低温烧结，具有优良的介电性能εr＝7.05，Q×f＝63560GHz，τf＝‑47.1ppm/℃。

主权项

一种掺杂纳米粉体助熔剂的低温烧结微波介质材料，以MgMoO4为基料，在此基础上掺杂质量百分比为1～4％的纳米粉体助熔剂；所述纳米粉体助熔剂的原料质量百分比含量为：将17％的Bi(NO3)3·5H2O与30％的Zn(NO3)2·6H2O溶解于乙二醇溶液，将29％的C16H36O4Ti与24％的C12H27BO3溶解于柠檬酸溶液；所述柠檬酸溶液是将柠檬酸溶于水，再80℃蒸水至溶液体积不再变化，其中金属阳离子与柠檬酸的摩尔比为1：6，柠檬酸与乙二醇的摩尔比为1：3。上述掺杂纳米粉体助熔剂的低温烧结微波介质材料的制备方法,具有如下步骤：(1)合成纳米粉体助熔剂按原料的质量百分比，将17％的Bi(NO3)3·5H2O与30％的Zn(NO3)2·6H2O溶解于乙二醇溶液，将29％的C16H36O4Ti与24％的C12H27BO3溶解于柠檬酸溶液；所述柠檬酸溶液是将柠檬酸溶于水，再80℃蒸水至溶液体积不再变化，其中金属阳离子与柠檬酸的摩尔比为1：6，柠檬酸与乙二醇的摩尔比为1：3；再将两种溶液混合均匀，于85℃水浴4小时形成溶胶，溶胶置于烘箱中，于80～120℃烘干，形成干凝胶。600℃煅烧2小时去除有机物、过200目分样筛，制得纳米粉体助熔剂；(2)将MgO、MoO3按化学计量式MgMoO4进行配料，将粉料放入聚酯罐中，加入酒精和锆球后，球磨4～8小时；(3)将步骤(2)球磨后的原料放入干燥箱中于80～100℃烘干，然后过40目筛；(4)将步骤(3)烘干、过筛后的粉料放入中温炉中，于600～650℃预烧，保温2～8小时，然后过40目筛；(5)将步骤(4)过筛后的粉料与步骤(1)的纳米粉体助熔剂按比例混合，放入球磨罐中，加入氧化锆球和酒精，球磨9～12小时；(6)将步骤(5)球磨后的原料放入干燥箱烘干后外加5％的聚乙烯醇水溶液作为粘合剂进行造粒，过80目筛，再压制成生坯；(7)将步骤(6)的生坯排胶后于750℃～900℃烧结，保温6～10小时，制得掺杂纳米粉体助熔剂的低温烧结微波介质材料。