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一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料制作方法

  • 专利名称
    一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料制作方法
  • 发明者
    李玲霞, 蔡昊成, 高正东, 孙浩, 吕笑松
  • 公开日
    2014年6月18日
  • 申请日期
    2014年1月21日
  • 优先权日
    2014年1月21日
  • 申请人
    天津大学
  • 文档编号
    C04B35/622GK103864426SQ201410027661
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种中温烧结低损耗温度稳定型微波介质陶瓷材料,其化学式为Z% S4Ni0.16TiNb2O8-0.18Ti02 ; 该中温烧结低损耗温度稳定型微波介质陶瓷材料的制备方法,具有以下步骤 (1)将Zn、Ni、Nb2O5 和 TiO2 分别按 Zna84Niai6TiNb2O8-0.18Ti02 化学计量比称量配料,放入球磨罐中,加入氧化锆球和去离子水,球磨2~8小时,将球磨后的原料于红外干燥箱中烘干,过筛; (2)将步骤(1)过筛后的粉料于810°C煅烧,保温4小时,合成前驱体; (3)将步骤(2)的前驱体中加入质量百分比为0.45~0.70%聚乙烯醇,放入球磨罐中,加入氧化锆球和去离子水,球磨5~9小时,烘干后过筛,再用粉末压片机以5~9MPa的压力压制成坯体; (4)将步骤(3)的坯体于1040~1120°C烧结,保温4~6小时,制成中温烧结低损耗温度稳定型微波介质陶瓷材料; (5)测试制品的微波介电性能2.根据权利要求1所述的中温烧结低损耗温度稳定型微波介质陶瓷材料,其特征在于,所述步骤(1)的原料为纯度大于99.9%的化学纯原料3.根据权利要求1所述的中温烧结低损耗温度稳定型微波介质陶瓷材料,其特征在于,所述步骤(3)的还体为Φ IOmmX 5mm的圆柱型还体4.根据权利要求1所述的中温烧结低损耗温度稳定型微波介质陶瓷材料,其特征在于,所述步骤(4)的烧结温度为1080°C5.根据权利要求1所述的中温烧结低`损耗温度稳定型微波介质陶瓷材料,其特征在于,所述步骤(5 )采用网络分析仪测试制品的微波介电性能
  • 技术领域
    [0001]本发明属于一种以成分为特征的陶瓷组合物,尤其涉及一种新型中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料
  • 专利摘要
    本发明公开了一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料,其化学式为0.4Zn0.8Mg0.2ZrNb2O8-0.6TiO2;先将ZnO、MgO、ZrO2、Nb2O5和TiO2分别按化学计量比称量配料;球磨、烘干、过筛后于850℃煅烧,合成前驱体;再压力压成为坯体,于1040~1120℃烧结,制成温度稳定型微波介质陶瓷材料。本发明的介电常数为45~48,品质因数为40,421~43,935GHz,谐振频率温度系数为-13.7~5.5×10-6/℃。制备工艺简单,过程无污染,具有广阔的应用前景。
  • 发明内容
  • 专利说明
    一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料的制作方法[0002]现代通信技术的不断发展,尤其是移动通信向着高可靠性和小尺寸方向发展,对微波介质材料提出了更高的要求,微波介质陶瓷已成为近年来功能陶瓷最活跃的研究领域之一。其中,对于温度稳定性的研究已成为一大热点。微波器件需要在不同的温度下工作,而要保证其载波信号在不同温度下功能的稳定性,就必须要求微波介质材料的谐振频率不随温度变化,或是变化较小。因此,近零的谐振频率温度系数就成为了衡量材料性能的重要标准[0003]本发明提供的0.4Zn0.8Mg0.2ZrNb208-0, 6Ti02为单斜结构与锰钽矿结构复合微波介质陶瓷材料,其烧结温度较低? 1150°C ),且具有良好的微波介电性能,尤其它的谐振频率温度系数几乎为零,满足了微波介质陶瓷材料在高性能微波器件方面的应用,且国内外还未见本发明的相关报道。
[0004]本发明的目的,在于提供一种高性能中温烧结温度稳定型的0.4Zn0.8Mg0.2ZrNb208-0, 6Ti02为单斜结构与锰钽矿结构复合微波介质陶瓷材料及其制备方法。[0005]本发明通过如下技术方案予以实现。[0006]本发明的中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料,其化学式为:0.4Zn0 8Mg0 2ZrNb208-0.6Ti02。[0007]上述中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料的制备方法,具有如下步骤:
[0008](I)将 Zn0、Mg0、ZrO2、Nb205、TiO2 分别按 0.4Zn0 8Mg0 2ZrNb208-0.6Ti02 化学计量比称量配料;放入球磨罐中,加入氧化锆球和去离子水,球磨4~8小时,将球磨后的原料于红外干燥箱中烘干,过筛;
[0009](2)将步骤(1)过筛后的粉料于850°C煅烧,保温6小时合成前驱体;
[0010](3)将步骤(2)的前驱体中添加质量百分比为0.40~0.65%聚乙烯醇,放入球磨罐中,加入氧化锆球和去离子水,球磨6~8小时,烘干后过筛,再用粉末压片机以2~6MPa的压力压成坯体;
[0011](4)将步骤(3)的坯体于1040~1120°C烧结,保温4~6小时,制成中温烧结温度稳定型微波介质 陶瓷材料;
[0012](5)测试制品的的微波介电性能。
[0013]所述步骤(1)的原料为纯度大于99.9%的分析纯原料。
[0014]所述步骤(1)的还体为Φ IOmmX5mm的圆柱体。[0015]所述步骤(5)采用网络分析仪进行微波介电性能测试。
[0016]本发明的0.4Zn0.8Mg0.2ZrNb208-0, 6Ti02中温烧结微波介质陶瓷,其烧结温度为:1040~1120°C,介电常数为45~48,品质因数为40,421~43,935GHz,谐振频率温度系数为-13.7~5.5X10_6/°C。此外,该制备工艺简单,过程无污染,具有广阔的应用前景。

[0017]本发明采用纯度大于99.9%的化学原料ZnO、MgO、ZrO2, Nb2O5, TiO2制备
0.4211Zn0.8Mg0.2ZrNb2O8-0.6TiO2微波介质陶瓷。具体实施方案如下:
[0018]实施例1
[0019]1)将 Zn0、Mg0、Zr02、Nb205、Ti02 分别按摩尔比 0.32:0.08:0.4:0.4:0.6 称量配料,混合后将原料加入尼龙罐中,球磨4小时;将球磨后的原料置于红外干燥箱中烘干、过筛;
[0020]2)将过筛后的原料,于850°C煅烧,保温6小时,合成前躯体;
[0021]3)在前躯体中加入质量百分比为0.55%聚乙烯醇放入球磨罐中,加入氧化锆球和去离子水球磨7小时后烘干过筛;再用粉末压片机以4MPa的压力压成Φ IOmmX 5mm的圆柱;
[0022]4)将圆柱于1100°C烧结,保温6小时,制成中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料;
[0023]5)用网络分析仪测试其微波介电性能,其性能如下:
[0024]介电常数为:47.1
[0025]品质因数为:41022GHz
[0026]谐振频率温度系数为:0.6 X 10_6
[0027]实施例2-5的烧结温度与介电性能详见表1,其余制备过程与实施例1完全相同。
[0028]表1
[0029]

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