专利名称：低温烧结的高介电常数微波介电陶瓷及制备方法现代电子通讯技术的快速发展加速了微波介电材料的研究进程。然而，电子通讯电路所需要的器件越来越要求微小型，轻便型以及高度集成化，因此，基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术所做成的器件得到了越来越多的关注。目前越来越多的陶瓷材料研究大多数都朝着闻介电、低损耗和闻品质因数等方向发展。Ba6_3xNd8+2xTi18054 (BNT, x=2/3)材料具有较高的介电常数(80 85)以及高品质因数Qf (90000 10000GHz)以及可调的谐振频率温度系数。然而，未掺杂的BNT陶瓷烧结温度却高达1350°C，不能直接与Ag、Cu等低熔点金属共烧。为了降低烧结温度，传统的方法一种为掺入低熔点氧化物,如B2O3及V2O5,然而游离的B2O3及V2O5在后期流延过程中易导致浆料粘度过大而不稳定，限制了其实际应用；另一种方法是掺入低熔点玻璃，但玻璃相的存在大大提高了材料的介质损耗，且玻璃在熔炼过程中性能不稳定，成本较高，因而，虽然已有研究关注无玻璃相的低温高介电陶瓷，但实际生产中能应用的体系并不多，极大限制了低温共烧技术及微波多层器件的发展。
本发明所要解决的技术问题是提供一种可低温烧结(900 1000°C)，具有高介电常数(60 70)，低损耗(Qf值 5000)且频率温度系数稳定的微波介质陶瓷及其制备方法。本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，低温烧结的高介电常数微波介电陶瓷，以原料计算，组分为:氧化钡:15% 18%三氧化二钕:10% 36%三氧化二钐:0% 26%氧化钛:30% 35%氧化锌:0% 2%三氧化二铝:0% 3%氧化钙:0% 3%碳酸锂:0% 5%二氧化硅:0% 5%三氧化二硼:0% 4% 微量添加物:0% 5%以上为重量百分比。所述微量添加物为氧化铜和碳酸锰。或者，所述微量添加物为氧化铜或碳酸锰。本发明还提供低温烧结的高介电常数微波介电陶瓷制备方法，包括下述步骤:(I)原料准备:按重量百分比，原料组分为:氧化钡:15% 18%三氧化二钕:10% 36%三氧化二钐:0% 26%氧化钛:30% 35%氧化锌:0% 2%三氧化二铝:0% 3%氧化钙:0% 3%碳酸锂:0% 5%二氧化硅:0% 5%三氧化二硼:0% 4% 微量添加物:0% 5% ；(2)按分子式的摩尔分数比，将氧化钡、三氧化二钕、三氧化二钐、二氧化钛的粉末按 Ba4 (NdhSmx) 26/3TI18O54 组成配料，其中，O ≤ x≤ 0.7 ；( 3)将步骤(2)配好的原料球磨混合；(4)将磨好的粉料烘干后预烧；(5)在预烧好的粉末中添加余下的原料，湿式球磨混合；(6)再次烘干后造粒:(7)干压成型；(8)在900-1000°C大气气氛中保温，排胶烧结制成微波介质陶瓷。进一步的说，步骤(3)为湿式球磨混合12小时，溶剂为蒸馏水；步骤(4)为:磨好的粉料烘干后放入高温炉中，在1100°C大气气氛中预烧6小时；步骤(6)中，再次烘干后添加剂量占原料总质量为3%的丙烯酸溶液作为粘结剂造粒:步骤(7)中，成型压力200 300Mpa。与现有技术相比，本发明具有以下特点:(I)本发明的配方不含重金属成分，可在高频领域产品中应用，绿色环保无污染，满足欧洲最新RHOS和WEEE的严格标准要求。(2)由传统的烧结工艺1350°C降到1000°C以下，烧结温度的进一步降低，有节能优势。(3)烧结助剂使用复合低共熔点氧化物及微量添加剂，进一步改善了传统烧结助剂的缺点，如:无法与流延工艺匹配的低熔点氧化物(B2O3及V2O5);或高成本且性能不稳定的低熔点玻璃。(4)性能上有较大提升，传统配方在降低烧结温度的同时，介电常数降低(53 65)，Qf减小(2000 4000GHz)，谐振频率温度系数大于±30ppm，本发明的配方介电常数60 70，Qf值约5000GHz，谐振频率温度系数小于±20ppm以内。(5)本发明可广泛应用于卫星通信中介质谐振器、滤波器、振荡器等微波器件中的低温高介电常数微波介质核心材料，具有重要工业应用价值。图1为实施例2-6的X光粉末衍射射线图。图2为实施例2-5的表面形貌扫描电镜图(a，b, c, d分别为实施例2，3，4，5，)。
氧化锌:0% 2%三氧化二铝:0% 3%氧化钙:0% 3%碳酸锂:0% 5%二氧化硅:0% 5%三氧化二硼:0% 4%微量添加物:0% 5% ；上述含量包括端值。将上述组分经过称量、混合球磨、煅烧、粉碎、造粒、成型、排胶和烧结的固相反应工序烧结成微波介质陶瓷。本发明还提供低温烧结的高介电常数微波介电陶瓷的制备方法，包括下述步骤:(I)将氧化钡(BaO)，三氧化二钕(Nd2O3),三氧化二钐(Sm2O3), 二氧化钛(TiO2)的原始粉末按Ba4 (NdhSmx) 26/3Ti18054组成配料，其中，O ^ x ^ 0.7 ；(2)将步骤(I)配好的原料放入球磨机的料筒中湿式球磨混合12小时，溶剂为蒸馏水；(3)将磨好的粉料烘干后放入高温炉中，在1100°C大气气氛中预烧6小时；(4)在预烧好的粉末中添加步骤(I)余下的原料，即氧化钡(BaO)，氧化锌(ZnO)，三氧化二铝(Al2O3),氧化钙(CaO)，碳酸锂(Li2CO3), 二氧化硅(SiO2),三氧化二硼(B2O3)以及微量添加物组分,再次湿式球磨 混合12小时；(5)再次烘干后添加剂量占原料总质量为3%的丙烯酸溶液作为粘结剂造粒:(6 )干压成型，成型压力200 300Mpa(7)在900-1000°C大气气氛中保温2h，排胶烧结一次完成制成微波介质陶瓷。本发明采用氧化物与添加剂混合固相反应法制备的陶瓷在900-1000°C烧结良好，其介电常数高(60 70)，品质因数Qf高( 5000)，谐振频率温度系数小，且国内原料成本低，在工业上有着极大的应用价值，加速国产微波陶瓷的大量应用。实施例:本发明的制造原料中含有:氧化钡(BaO)，三氧化二钕(Nd2O3),三氧化二钐(Sm2O3), 二氧化钛(TiO2),氧化锌(ZnO),三氧化二招(Al2O3),氧化I^(CaO),碳酸锂(Li2CO3), 二氧化硅(SiO2),三氧化二硼(B2O3)以及微量添加物组分，微量添加物包括:氧化铜(CuO)和碳酸锰(MnCO3)组分。表I示出了构成本发明的各成分含量的几个具体实施例的数据，表2给出各实施例的微波介电性能。其制备方法如上所述，用圆柱介质谐振器法进行微波介电性能的评价。表1:


低温烧结的高介电常数微波介电陶瓷及制备方法，涉及电子材料技术。本发明以原料计算，组分为氧化钡15%～18%；三氧化二钕10%～36%；三氧化二钐0%～26%；二氧化钛30%～35%；氧化锌0%～2%；三氧化二铝0%～3%；氧化钙:0%～3%；碳酸锂0%～5%；二氧化硅0%～5%；三氧化二硼0%～4%；微量添加物0%～5%；以上为重量百分比。本发明性能上有较大提升，传统配方在降低烧结温度的同时，介电常数降低(53～65)，Qf减小。