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微波介质陶瓷及其制备方法

  • 专利名称
    微波介质陶瓷及其制备方法
  • 发明者
    岑远清, 方静, 付振晓
  • 公开日
    2014年5月21日
  • 申请日期
    2014年2月17日
  • 优先权日
    2014年2月17日
  • 申请人
    广东国华新材料科技股份有限公司, 广东风华高新科技股份有限公司
  • 文档编号
    C04B35/622GK103803967SQ201410054015
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种微波介质陶瓷,其特征在于,所述微波介质陶瓷具有化学通式(1-X)ZrTi2O6-XZnaCabMncNbefff06.y (ZnCu2) Nb2O8.HiZn2SiO4, (l-χ) ZrTi206-xZnaCabMncNbefff06> (ZnCu2) Nb2O8 和Zn2SiO4 的摩尔比为 lym,(l_x) ZrTi2O6-XZnaCabMncNbeWfO6 中,ZrTi2O6和 ZnaCabMncNbeWfO6 的摩尔比为 l_xx,其中,0〈x ( 0.12,a+b+c=l,0.7 ≤ a ≤ 0.95,O ≤ b ≤ 0.2,O ≤ c ≤ 0.2,e+f=2,1.8≤e≤2,0≤f≤0.2,0≤y≤0.5,0≤m≤0.6,c和f不同时为0,b、y和m不同时为O2.根据权利要求1所述的微波介质陶瓷,其特征在于,0.09≤X≤0.12,0.80 ≤ a ≤ 0.90,0 ≤ b ≤ 0.20,0 ≤ c ≤ 0.20,1.80 ≤ e ≤ 1.92,0.08 ^ f ^ 0.20,0.08 ≤ y ≤ 0.20,0.10 ≤ m ≤ 0.403.—种如权利要求1所述的微波介质陶瓷的制备方法,其特征在于,包括如下步骤按照(1-X) ZrTI2O6-XZnaCabMncNbeWfO6.y (ZnCu2) Nb2O8.mZn2Si04 中错、锌、银、钛、铜、锰、钙、硅和钨的化学计量比,提供ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、CaCO3粉末、SiO2粉末和WO3粉末并混合均匀,得到混合粉末,其中,0〈x ( 0.12,a+b+c=l,0.7 ≤ a ≤ 0.95,0 ≤ b ≤ 0.2,0 ≤ c ≤ 0.2,e+f=2,1.8 ≤ e ≤ 2,O ≤ f ≤ 0.2,0<7<0.5,0<111<0.6,(3和;1^不同时为0,13、7和1]1不同时为0; 将所述混合粉末在850°C~1000°C预烧2h~4h,得到预烧粉末; 在所述预烧粉末中加入胶黏剂造粒,压制成型得到陶瓷生坯; 在有氧气氛中,将所述陶瓷生坯在1200°C~1300°C的条件下烧结4h~10h,得到所述微波介质陶瓷4.根据权利要求3所述的微波介质陶瓷的制备方法,其特征在于,所述混合粉末的粒径为20目~80目5.根据权利要求3所述的微波介质陶瓷的制备方法,其特征在于,在所述预烧粉末中加入胶黏剂造粒前,还包括将所述预烧粉末进行研磨,然后过60目~120目的筛子的操作6.根据权利要求5所述的微波介质陶瓷的制备方法,其特征在于,所述研磨的操作采用球磨法,将所述预烧粉末进行研磨的步骤后,过60目~120目的筛子的步骤前,还包括将研磨得到的粉末在100°C~250°C下烘干的操作7.根据权利要求5所述的微波介质陶瓷的制备方法,其特征在于,将所述预烧粉末进行研磨,然后过60目~120目的筛子的操作前,还包括将所述预烧粉末过20目~60目的筛子的操作8.根据权利要求3所述的微波介质陶瓷的制备方法,其特征在于,所述造粒的操作为将加入了所述胶黏剂的所述预烧粉末制成粒径为60目~100目的颗粒9.根据权利要求3所述的微波介质陶瓷的制备方法,其特征在于,所述胶黏剂为聚乙烯醇、石蜡或酚醛清漆10.根据权利要求9所述的微波介质陶瓷的制备方法,其特征在于,所述聚乙烯醇和所述预烧粉末的质量比为10%~30%
  • 技术领域
    [0001]本发明涉及微波介质陶瓷领域,特别是涉及一种微波介质陶瓷及其制备方法
  • 专利摘要
    一种微波介质陶瓷具有化学通式(1-x)ZrTi2O6-xZnaCabMncNbeWfO6·y(ZnCu2)Nb2O8·mZn2SiO4,其中,0&lt;x≤0.12,a+b+c=1,0.7≤a≤0.95,0≤b≤0.2,0≤c≤0.2,e+f=2,1.8≤e≤2,0≤f≤0.2,0≤y≤0.5,0≤m≤0.6,c和f不同时为0,b、y和m不同时为0。上述微波介质陶瓷通过掺杂Mn和W中的至少一种以及Ca、Cu和Si中的至少一种对微波介质陶瓷改性,可以有效降低微波介质陶瓷中Nb的含量,从而有效减少Nb2O5的使用,降低微波介质陶瓷的成本。此外,还提供一种微波介质陶瓷的制备方法。
  • 发明内容
  • 专利说明
    微波介质陶瓷及其制备方法
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
微波介质陶瓷及其制备方法[0002]微波介质陶瓷是指应用于微波频段(主要是UHF、SHF频段,300MHz~300GHz)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷。微波介质陶瓷主要用于用作谐振器、滤波器、介质天线、介质导波回路等微波元器件。可用于移动通讯、卫星通讯和军用雷达等方面。然而,传统的微波介质陶瓷含有较多的铌,成本较高。
[0003]基于此,有必要提供一种成本较低的微波介质陶瓷及其制备方法。[0004]—种微波介质陶瓷,所述微波介质陶瓷具有化学通式(1-X)ZrTi2O6-XZnaCabMncNbeWfO6.y (ZnCu2) Nb2O8.mZn2Si04, (l-χ) ZrTi206-xZnaCabMncNbefff06> (ZnCu2) Nb2O8 和 Zn2SiO4 的摩尔比为 l:y:m, (1-x)ZrTi2O6-XZnaCabMncNbeWfO6 中,ZrTi2O6 和 ZnaCabMncNbeWfO6 的摩尔比为 l_x:x,其中,0〈x ( 0.12,a+b+c=l,0.7 ≤ a ≤ 0.95,0 ≤ b ≤ 0.2,O ≤ c ≤ 0.2,e+f=2,1.8≤e≤2,0≤f≤0.2,0≤y≤0.5,0≤m≤0.6,c和f不同时为0,b、y和m不同时为O。[0005]在一个实施例中,0.09≤X≤0.12,0.80≤a≤0.90,O≤b≤0.20,O≤c≤0.20,1.80 ≤ e ≤ 1.92,0.08 ^ f ^ 0.20,0.08 ^ y ^ 0.20,0.10 ≤ m ≤ 0.40。[0006]一种微波介质陶瓷的制备方法,包括如下步骤:[0007]按照(1-x)ZrTi2O6-XZnaCabMncNbeWfO6.y (ZnCu2)Nb2O8.HiZn2SiO4 中锆、锌、铌、钛、铜、锰、钙、硅和钨的化学计量比,提供ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、CaCO3粉末、SiO2粉末和WO3粉末并混合均匀,得到混合粉末,其中,0〈x ( 0.12,a+b+c=l,0.7 ≤ a ≤ 0.95,0 ≤ b ≤ 0.2,0 ≤ c ≤0.2,e+f=2,1.8 ≤ e ≤ 2,O ≤ f ≤ 0.2,0<:7<0.5,0<111<0.6,(3和;1^不同时为0,13、:7和1]1不同时为0;
[0008]将所述混合粉末在850°C~1000°C预烧2h~4h,得到预烧粉末;
[0009]在所述预烧粉末中加入胶黏剂造粒,压制成型得到陶瓷生坯;
[0010]在有氧气氛中,将所述陶瓷生坯在1200°C~1300°C的条件下烧结4h~10h,得到所述微波介质陶瓷。
[0011 ] 在一个实施例中,所述混合粉末的粒径为20目~80目。
[0012]在一个实施例中,在所述预烧粉末中加入胶黏剂造粒前,还包括将所述预烧粉末进行研磨,然后过60目~120目的筛子的操作。
[0013]在一个实施例中,所述研磨的操作采用球磨法,将所述预烧粉末进行研磨的步骤后,过60目~120目的筛子的步骤前,还包括将研磨得到的粉末在100°C~250°C下烘干的操作。
[0014]在一个实施例中,将所述预烧粉末进行研磨,然后过60目~120目的筛子的操作前,还包括将所述预烧粉末过20目~60目的筛子的操作。
[0015]在一个实施例中,所述造粒的操作为将加入了所述胶黏剂的所述预烧粉末制成粒径为60目~100目的颗粒。
[0016]在一个实施例中,所述胶黏剂为聚乙烯醇、石蜡或酚醛清漆。
[0017]在一个实施例中,所述聚乙烯醇和所述预烧粉末的质量比为10%~30%。
[0018]上述微波介质陶瓷的原料中Nb2O5的价格较贵,通过掺杂Mn和W中的至少一种以及Ca、Cu和Si中的至少一种对微波介质陶瓷进行改性,在保证微波介质陶瓷具有较好性能的同时,可以有效降低微波介质陶瓷中Nb的含量,因而可以有效减少Nb2O5的使用,从而降低微波介质陶瓷的成本。



[0019]图1为一实施方式的微波介质陶瓷的制备方法的流程图;
[0020]图2为实施例6制备的微波介质陶瓷的X射线衍射图;
[0021]图3为实施例6制备的微波介质陶瓷的扫描电镜图。

[0022]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
[0023]一实施方式的微波介质陶瓷,微波介质陶瓷具有化学通式(1-X)ZrTi2O6-XZnaCabMncNbefff06 ^y(ZnCu2)Nb2O8 ^mZn2SiO4, (l-χ) ZrTi206-xZnaCabMncNbefff06> (ZnCu2) Nb2O8 和 Zn2SiO4的摩尔比为 l:y:m,(1-X)ZrTi2O6-XZnaCabMneNbeWfO6 中,ZrTi2O6 和 ZnaCabMncNbeWfO6 的摩尔比为 l_x:x,其中,0〈x ( 0.12,a+b+c=l,0.7 ≤ a ≤ 0.95,0 ≤ b ≤0.2,O ≤ c≤0.2,e+f=2,
1.8≤e≤2,0≤f≤0.2,0≤y≤0.5,0≤m≤0.6,c和f不同时为0,b、y和m不同时为O。
[0024]上述微波介质陶瓷包括摩尔比为1: y: m的(l_x) ZrTi2O6-XZnaCabMncNbeWfO6 >(ZnCu2)Nb2O8 和 Zn2SiO40 其中,0≤x ≤ 0.12,a+b+c=l,0.7 ≤ a ≤ 0.95,O ≤ b ≤ 0.2,O≤ c≤ 0.2,e+f=2,1.8 ≤ e ≤ 2,0 ≤ f ≤ 0.2,0 ≤ y ≤ 0.5,0 ≤ m ≤ 0.6,c 和 f 不同时为0,13、:7和1]1不同时为O。
[0025]上述微波介质陶瓷中,(1-X)ZrTi2O6-XZnaCabMneNbeWfO6为主体基料,包括摩尔比为l-χ:X的ZrTi2O6和ZnaCabMneNbeWfO6,0〈X ^ 0.12.上述微波介质陶瓷的介电常数ε r为43 ~47,QXF 值为 38000GHz ~42000GHz,温度漂移系数 τ f 为-5ppm/°C~+10ppm/°C。
[0026]在一个优选的实施例中,0.09 ≤ X≤ 0.12,0.80 ≤ a ≤0.90,0 ≤ b ≤ 0.20,O ≤c≤ 0.20,1.80≤ e ≤ 1.92,0.08 ≤ f≤ 0.20,0.08 ≤ y ≤ 0.20,0.10 ≤ m ≤0.40。
[0027]在一个更优的实施例中,x=0.12,a=0.80,b=0.12,c=0.08,e=l.91,f=0.09,y=0.50,m=0.15。
[0028]上述微波介质陶瓷的原料中Nb2O5的价格较贵,通过掺杂Mn和W中的至少一种以及Ca、Cu和Si中的至少一种对微波介质陶瓷进行改性,在保证微波介质陶瓷具有较好性能的同时,可以有效降低微波介质陶瓷中Nb的含量,因而可以有效减少Nb2O5的使用,从而降低微波介质陶瓷的成本。
[0029]具体的,上述微波介质陶瓷通过掺杂Mn和W中的至少一种可以抑制Ti还原,防止在烧结过程中Ti4+还原为Ti3+从而导致产品微波性能恶化。通过掺杂CiuCa和Si中的至少一种既可以调节烧结温度,又可以调节温度漂移系数,从而使上述微波介质陶瓷具有较好的性能。
[0030]上述微波介质陶瓷中,ZrTiO4的介电常数为43,QXF为31000,温度漂移系数为58ppm/°C。ZnNb2O6 的介电常数为 25,QXF 为 83000,温度漂移系数为-56ppm/°C。MnNb2O6的介电常数为20.9,QXF为13000,温度漂移系数为-74ppm/°C。CaNb2O6的介电常数为17.3,QXF 为 49600,温度漂移系数为-53ppm/°C。(ZnCu2)Nb2O8 的介电常数为 22.1,QXF为59500,温度漂移系数为-66ppm/°C,合成温度950~1000°C。Zn2SiO4的介电常数为6.5,具有高Q值,QXF大于100000,温度漂移系数为-63ppm/°C。(ZnCu2)Nb208、Zn2SiO4等具有负温度漂移系数的高Q值材料可以调整上述微波介质陶瓷的温度漂移系数,使其温度漂移系数为-5ρρm/? ~+lOppm/C。
[0031]如图1所示,上述微波介质陶瓷的制备方法,包括如下步骤:
[0032]S10、按照(1-x)ZrTi2O6-XZnaCabMncNbeWfO6.y(ZnCu2)Nb2O8.HiZn2SiO4 中锆、锌、铌、钛、铜、锰、钙、硅和钨的化学计量比,提供ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、CaCO3粉末、SiO2粉末和WO3粉末并混合均匀,得到混合粉末,其中,0〈x ( 0.12,a+b+c=l,0.7 ≤ a ≤ 0.95,O ≤ b ≤ 0.2,O ≤ c ≤ 0.2,e+f=2,1.8 ≤ e ≤ 2,O≤ f≤0.2,0 ≤y ≤0.5,0 ≤m≤0.6, c 和 f 不同时为 0,b、y 和 m 不同时为 O。
[0033]混合粉末的粒径可以为20目~80目。
[0034]ZrO2 粉末、ZnO 粉末、Nb2O5 粉末、TiO2 粉末、CuO 粉末、MnO 粉末、CaCO3 粉末、SiO2粉末和TO3粉末可以通过分别球磨Zr02、ZnO、Nb2O5, TiO2, CuO, MnO, CaCO3> SiO2和TO3Ih~IOh后在100°C~250°C烘干,并过20目~80目的筛子得到。
[0035]ZrO2 粉末、ZnO 粉末、Nb2O5 粉末、TiO2 粉末、CuO 粉末、MnO 粉末、CaCO3 粉末、SiO2粉末和WO3粉末的纯度均大于等于99%。
[0036]在一个优选的实施例中,0.09 ≤ X ≤0.12,0.80 ≤ a ≤ 0.90,0 ≤ b ≤ 0.20,O ≤ c ≤ 0.20,1.80 ≤ e ≤ 1.92,0.08 ≤ f ≤ 0.20,0.08 ^ y ^ 0.20,0.10 ≤ m v 0.40。
[0037]在一个更优的实施例中,x=0.10,a=0.86,b=0.06,c=0.08,e=l.92,f=0.08,y=0.30,m=0.60。
[0038]S20、将混合粉末在850°C~1000°C预烧2h~4h,得到预烧粉末。
[0039]将混合粉末在850°C~1000°C预烧,可以有效改善混合粉末的成分的结构,保证制备的产品的体积稳定性和外形尺寸的准确性,提高产品的性能。
[0040]S30、在预烧粉末中加入胶黏剂造粒,压制成型得到陶瓷生坯。
[0041]在预烧粉末中加入胶黏剂造粒的步骤之前,先将预烧粉末过20目~60目的筛子,接着将过筛后的预烧粉末进行研磨,在100°c~250°C烘干后,过60目~120目的筛子。研磨的操作采用球磨法。将预烧粉末过20目~60目的筛子可以将预烧粉末进行有效地分散,从而可以缩短后面的研磨时间。
[0042]造粒的操作为将加入了胶黏剂的预烧粉末制成粒径为60目~100目的颗粒。[0043]胶黏剂可以为聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)、石蜡或酚醛清漆。可以理解,在实际应用中,胶黏剂也可以为其他类型的胶黏剂。优选的,胶黏剂为聚乙烯醇。聚乙烯醇和预烧粉末的质量比可以为10%~30%。
[0044]压制成型得到陶瓷生坯的操作中,在IOMPa~30MPa的条件下压制形成陶瓷生坯。形成的陶瓷生坯为直径高度比为2的圆柱生坯体。
[0045]S40、在有氧气氛中,将陶瓷生坯在1200°C~1300°C的条件下烧结4h~10h,得到微波介质陶瓷。
[0046]有氧气氛可以为空气。
[0047]上述微波介质陶瓷的制备方法,制作工艺简单,适合在长炉中烧结,适合量产。且上述微波介质陶瓷的制备方法中通过掺杂Mn和W中的至少一种可以抑制Ti还原,防止在烧结过程中Ti4+还原为Ti3+从而导致产品微波性能恶化。通过掺杂CiuCa和Si中的至少一种既可以调节烧结温度,又可以调节温度漂移系数,使材料在空气环境下烧结即具有良好的微波性能,降低了对烧结设备的要求,易于推广应用。
[0048]下面为具体实施例部分。
[0049]实施例1
[0050]按照0.91ZrTi206-0.09Zn0.95Ca0.02Mn0.03NbL99ff0.0106.0.1 (ZnCu2)Nb2O8 中锆、锌、铌、钛、铜、锰、钙和钨的化学计量比,提供ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、CaCO3粉末和WO3粉末并混合均匀,得到混合粉末。混合粉末的粒径为20目。其中,ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、 CaCO3粉末和WO3粉末的纯度均大于等于99%。
[0051]将混合粉末在850°C的条件下预烧3h,得到预烧粉末。将预烧粉末过40目的筛子,接着将过筛后的预烧粉末采用球磨法研磨5h,在100°C烘干后,过80目的筛子。之后加入聚乙烯醇造粒,得到粒径为60目的颗粒,压制成型得到陶瓷生坯。PVA和预烧粉末的质量比为 20%ο
[0052]在空气中,将陶瓷生坯在1250°C烧结10h,得到微波介质陶瓷。
[0053]根据Hakk1-Coleman介质谐振法,用网络分析仪测试微波介质陶瓷的性能,频率温度系数 Tf 由 Tf=(ft2-ftl)/((Vt1) Xftl)计算得到,其中 &=251:32=851:,&2 和 ftl 为这两个温度点的谐振频率,测试结果如表1所示。
[0054]实施例2
[0055]按照0.91ZrTi206-0.09Zn0.95Ca0.01Mn0.04NbL98ff0.0206.0.12Zn2Si04 中锆、锌、铌、钛、锰、钙、硅和钨的化学计量比,提供ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、MnO粉末、CaCO3粉末、SiO2粉末和WO3粉末并混合均匀,得到混合粉末。混合粉末的粒径为80目。其中,ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、MnO粉末、CaCO3粉末、SiO2粉末和WO3粉末的纯度均大于等于99%。
[0056]将混合粉末在900°C的条件下预烧2h,得到预烧粉末。将预烧粉末过40目的筛子,接着将过筛后的预烧粉末采用球磨法研磨lh,在150°C下烘干后,过60目的筛子,之后加入聚乙烯醇造粒,得到粒径为40目的颗粒,压制成型得到陶瓷生坯。PVA和预烧粉末的质量比为 10% ο
[0057]在空气中,将陶瓷生坯在1200°C烧结4h,得到微波介质陶瓷。[0058]根据Hakk1-Coleman介质谐振法,用网络分析仪测试微波介质陶瓷的性能,频率温度系数 Tf 由 Tf=(ft2-ftl)/((Vt1) Xftl)计算得到,其中 &=251:32=851:,&2 和 ftl 为这两个温度点的谐振频率,测试结果如表1所示。
[0059]实施例3
[0060]按照0.9IZrTi2O6-0.0gZna9Caa08Mna02Nbh99Wa01O6.0.08 (ZnCu2)Nb2O8.0.1Zn2SiO4中锆、锌、铌、钛、铜、锰、钙、硅和钨的化学计量比,提供ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、CaCO3粉末、SiO2粉末和WO3粉末并混合均匀,得到混合粉末。混合粉末的粒径为60目。其中,ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、CaCO3粉末、SiO2粉末和WO3粉末的纯度均大于等于99%。
[0061]将混合粉末在1000°C的条件下预烧4h,得到预烧粉末。将预烧粉末过20目的筛子,接着将过筛后的预烧粉末采用球磨法研磨10h,在250°C下烘干后,过120目的筛子,之后加入聚乙烯醇造粒,得到粒径为100目的颗粒,压制成型得到陶瓷生坯。PVA和第三粉末的质量比为30%。
[0062]在空气中,将陶瓷生坯在1300°C烧结5h,得到微波介质陶瓷。
[0063]根据Hakk1-Coleman介质谐振法,用网络分析仪测试微波介质陶瓷的性能,频率温度系数 Tf 由 Tf=(ft2-ftl)/((Vt1) Xftl)计算得到,其中 &=251:32=851:,&2 和 ftl 为这两个温度点的谐振频率,测试结果如表1所示。
[0064]实施例4
[0065]按照0.9ZrTi206-0.1Zn0 9Ca0 04Mn0 06Nb2O6.0.2 (ZnCu2) Nb2O8.0.12Zn2Si04 中锆、锌、铌、钛、铜、锰、钙和硅的化学计量比,提供ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、CaCO3粉末和SiO2粉末并混合均匀,得到混合粉末。混合粉末的粒径为60目。其中,ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、CaCO3粉末和SiO2粉末的纯度均大于等于99%。
[0066]将混合粉末在900°C的条件下预烧3h,得到预烧粉末。将预烧粉末过50目的筛子,接着将过筛后的预烧粉末采用球磨法研磨5h,在200°C下烘干后,过80目的筛子,之后加入酚醛清漆造粒,得到粒径为60目的颗粒,压制成型得到陶瓷生坯。
[0067]在空气中,将陶瓷生坯在1250°C烧结5h,得到微波介质陶瓷。
[0068]根据Hakk1-Coleman介质谐振法,用网络分析仪测试微波介质陶瓷的性能,频率温度系数 Tf 由 Tf=(ft2-ftl)/((Vt1) Xftl)计算得到,其中 &=251:32=851:,&2 和 ftl 为这两个温度点的谐振频率,测试结果如表1所示。
[0069]实施例5
[0070]按照0.9ZrTi206-0.1Znci 86Caci l4Nb19Wtl lO6.0.12 (ZnCu2) Nb2O8.0.2Zn2Si04 中锆、锌、铌、钛、铜、钙、硅和钨的化学计量比,提供ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、CaCO3粉末、SiO2粉末和WO3粉末并混合均匀,得到混合粉末。混合粉末的粒径为60目。其中,ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、CaCO3粉末、SiO2粉末和WO3粉末的纯度均大于等于99%。
[0071]将混合粉末在1000°C的条件下预烧4h,得到预烧粉末。将预烧粉末过20目的筛子,接着将过筛后的预烧粉末采用球磨法研磨10h,在250°C下烘干后,过120目的筛子,之后加入石蜡造粒,得到粒径为100目的颗 粒,压制成型得到陶瓷生坯。[0072]在空气中,将陶瓷生坯在1300°C烧结5h,得到微波介质陶瓷。
[0073]根据Hakk1-Coleman介质谐振法,用网络分析仪测试微波介质陶瓷的性能,频率温度系数 Tf 由 Tf=(ft2-ftl)/((Vt1) Xftl)计算得到,其中 &=251:32=851:,&2 和 ftl 为这两个温度点的谐振频率,测试结果如表1所示。
[0074]实施例6 [0075]按照0.9ZrTi206-0.1Zna86Caa06Mna08Nbh92Wa08O6.0.3 (ZnCu2) Nb2O8.0.6Zn2Si04 中锆、锌、铌、钛、铜、锰、钙、硅和钨的化学计量比,提供ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、CaCO3粉末、SiO2粉末和WO3粉末并混合均匀,得到混合粉末。混合粉末的粒径为60目。其中,ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、CaCO3粉末、SiO2粉末和WO3粉末的纯度均大于等于99%。
[0076]将混合粉末在1000°C的条件下预烧4h,得到预烧粉末。将预烧粉末过20目的筛子,接着将过筛后的预烧粉末采用球磨法研磨10h,在250°C下烘干后,过120目的筛子,之后加入聚乙烯醇造粒,得到粒径为80目的颗粒,压制成型得到陶瓷生坯。PVA和第三粉末的质量比为30%。
[0077]在空气中,将陶瓷生坯在1300°C烧结5h,得到微波介质陶瓷。
[0078]根据Hakk1-Coleman介质谐振法,用网络分析仪测试微波介质陶瓷的性能,频率温度系数 Tf 由 Tf=(ft2-ftl)/((Vt1) Xftl)计算得到,其中 &=251:32=851:,&2 和 ftl 为这两个温度点的谐振频率,测试结果如表1所示。
[0079]实施例6制备的微波介质陶瓷的X射线衍射(XRD)图如图2所示。图3为实施例6制备的微波介质陶瓷的扫描电镜图。
[0080]实施例7
[0081]按照0.88ZrTi206-0.1^Zna8Caai2Mna08Nbh91Wa09O6.0.5 (ZnCu2) Nb2O8.0.15Zn2Si04中锆、锌、铌、钛、铜、锰、钙、硅和钨的化学计量比,提供ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、CaCO3粉末、SiO2粉末和WO3粉末并混合均匀,得到混合粉末。混合粉末的粒径为60目。其中,ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、CaCO3粉末、SiO2粉末和WO3粉末的纯度均大于等于99%。
[0082]将混合粉末在1000°C的条件下预烧4h,得到预烧粉末。将预烧粉末过20目的筛子,接着将过筛后的预烧粉末采用球磨法研磨10h,在250°C下烘干后,过120目的筛子,之后加入聚乙烯醇造粒,得到粒径为60目的颗粒,压制成型得到陶瓷生坯。PVA和第三粉末的质量比为30%。
[0083]在空气中,将陶瓷生坯在1300°C烧结5h,得到微波介质陶瓷。
[0084]根据Hakk1-Coleman介质谐振法,用网络分析仪测试微波介质陶瓷的性能,频率温度系数 Tf 由 Tf=(ft2-ftl)/((Vt1) Xftl)计算得到,其中 &=251:32=851:,&2 和 ftl 为这两个温度点的谐振频率,测试结果如表1所示。
[0085]实施例8
[0086]按照0.88ZrTi206-0.12Zn0.8Mn0.2NbL85ff0.1506.0.4(ZnCu2)Nb2O8.0.3Zn2Si04 中锆、锌、铌、钛、铜、锰、硅和钨的化学计量比,提供ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、SiO2粉末和WO3粉末并混合均匀,得到混合粉末。混合粉末的粒径为60目。其中,ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、SiO2粉末和WO3粉末的纯度均大于等于99%。
[0087]将混合粉末在1000°C的条件下预烧4h,得到预烧粉末。将预烧粉末过20目的筛子,接着将过筛后的预烧粉末采用球磨法研磨10h,在250°C下烘干后,过120目的筛子,之后加入聚乙烯醇造粒,得到粒径为100目的颗粒,压制成型得到陶瓷生坯。PVA和第三粉末的质量比为30%。
[0088]在空气中,将陶瓷生坯在1300°C烧结5h,得到微波介质陶瓷。
[0089]根据Hakk1-Coleman介质谐振法,用网络分析仪测试微波介质陶瓷的性能,频率温度系数 Tf 由 Tf=(ft2-ftl)/((Vt1) Xftl)计算得到,其中 &=251:32=851:,&2 和 ftl 为这两个温度点的谐振频率,测试结果如表1所示。
[0090]实施例9
[0091]按照0.88ZrTi206-0.UZnci 7Caci 2Mnci lNb18Wci 2O6.0.2 (ZnCu2) Nb2O8.0.4Zn2Si04 中锆、锌、铌、钛、铜、锰、钙、硅和钨的化学计量比,提供ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、CaCO3粉末、SiO2粉末和WO3粉末并混合均匀,得到混合粉末。混合粉末的粒径为60目。其中,ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、CaCO3粉末、SiO2粉末和WO3粉末的纯度均大于等于99%。
[0092]将混合粉末在1000°C的条件下预烧4h,得到预烧粉末。将预烧粉末过20目的筛子,接着将过筛后的预烧粉末采用球磨法研磨10h,在250°C下烘干后,过120目的筛子,之后加入聚乙烯醇造粒,得到粒径为60目的颗粒,压制成型得到陶瓷生坯。PVA和第三粉末的质量比为30%。
[0093]在空气中,将陶瓷生坯在1300°C烧结5h,得到微波介质陶瓷。
[0094]根据Hakk1-Coleman介质谐振法,用网络分析仪测试微波介质陶瓷的性能,频率温度系数 Tf 由 Tf=(ft2-ftl)/((Vt1) Xftl)计算得到,其中 &=251:32=851:,&2 和 ftl 为这两个温度点的谐振频率,测试结果如表1所示。
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