一种微波介质陶瓷材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种微波介质陶瓷材料的制备方法，包括：将碳酸锶、氧化铝、氧化镧和二氧化钛的混合粉料在球罐中进行机械均匀混合，形成粉体颗粒；将粉体颗粒进行第一次高能球磨，以将粉体颗粒均匀细化；将第一次高能球磨后的粉体在密闭容器中高温煅烧，形成前驱体粉料；将前驱体粉料进行第二次高能球磨，以将前驱体粉料进一步均匀细化，形成陶瓷粉体。本发明的微波介质陶瓷材料的制备方法采用低温烧成高度致密化的中介电常数和高品质因数的微波介质陶瓷材料，可以在很大程度上降低烧结温度和缩短烧结时间，并且实现高度致密化，从而降低了生产成本和技术难度。

主权项

一种微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括：将碳酸锶、氧化铝、氧化镧和二氧化钛的混合粉料进行机械均匀混合，形成粉体颗粒，其中，所述粉料中所述碳酸锶和所述二氧化钛的摩尔百分比均为0.1～0.7，所述氧化铝和所述氧化镧的摩尔百分比均为0.15～0.45；将所述粉体颗粒进行第一次高能球磨，以将所述粉体颗粒均匀细化，其中，球料比为8:1～10:1，球磨时间为3～6小时，转速为400～800转/分钟；将所述第一次高能球磨后的粉体在密闭容器中高温煅烧，形成前驱体粉料；将所述前驱体粉料进行第二次高能球磨，以将所述前驱体粉料进一步均匀细化，形成陶瓷粉体，其中，球料比为10:1～12:1，球磨时间3～6小时，转速为600～1000转/分钟，并进一步添加改性掺杂剂、改性添加剂及烧结助剂，所述改性掺杂剂为含稀土元素的氧化物，所述稀土元素为钇、钕、铈、镨、钐、铕、钆、镝、铒以及镱中的一种或几种，所述改性添加剂为CaO、SrO、TiO₂、ZnO、Al₂O₃、Nb₂O₅以及Ta₂O₅中的一种或几种，所述烧结助剂为Bi₂O₃、B₂O₃、CuO、V₂O₅以及BaO中的一种或几种；所述第二次高能球磨之后还包括：喷雾造粒，在所述陶瓷粉体中添加浓度为5％、质量百分比为5％～10％的聚乙烯醇水溶液，将所述陶瓷粉体制成具球状流动性的粉体颗粒；所述喷雾造粒之后还包括：压制成型，将所述具球状流动性的粉体颗粒制成所需形状的压坯；所述压制成型之后还包括：烧结，将所述压坯进行连续烧结，形成陶瓷毛坯，其中，最高烧结温度为1300～1500摄氏度，保温时间为3～6小时；将碳酸锶、氧化铝、氧化镧和二氧化钛的混合粉料进行机械均匀混合的步骤包括：在球罐中加入二氧化锆磨球作为研磨介质，加入无水乙醇作为有机溶剂将混合粉料进行机械均匀混合，并且在形成粉体颗粒后，除去有机溶剂进行干燥处理，其中，混合粉料、研磨介质、有机溶剂三者重量比例为1:3:3且占球罐容积的60％～80％，混合时间为6～10小时；微波介质陶瓷材料的配方按照化学式(1‑x)SrTiO₃—x[La_1‑yRe_yAlO₃]使其中的摩尔百分比x和y分别满足0.3≤x≤0.9，0.1≤y≤0.5，其中，所述改性添加剂的质量百分比为碳酸锶、氧化铝、氧化镧和二氧化钛总量的1％～4％，所述烧结助剂的质量百分比为碳酸锶、氧化铝、氧化镧和二氧化钛总量的0.1％～1％。