X波段用高品质因数微波介质陶瓷及其制备方法

摘要

本发明公开了一种X波段用高品质因数微波介质陶瓷，化学计量式为(1-x)(Mg_0.96Zn_0.04)₄Ta₂O₉+xTiO₂，其中0≤x≤0.55。先将化学原料MgO、ZnO、Ta₂O₅按(Mg_0.96Zn_0.04)₄Ta₂O₉化学计量比称量配料；经球磨罐、烘干、过筛，于1200℃预烧，合成熔块；再在熔块中外加质量百分比为1.05％的聚乙烯醇粉体，然后按(1-x)(Mg_0.96Zn_0.04)₄Ta₂O₉+xTiO₂，其中0≤x≤0.55化学计量比加入TiO₂粉体，经二次球磨罐、烘干、过筛后压制成型为坯体；坯体于1400～1440℃烧结，保温4小时，制成具有高品质因数的X波段用微波介质陶瓷材料。本发明具有高的品质因数Q值，谐振频率温度系数近零，相对介电常数低，可广泛应用于移动通信、卫星通信、GPS全球卫星定位系统以及X波段雷达探测系统等现代微波技术领域，且工艺简单，过程无污染，具有广阔的应用前景。

主权项

一种X波段用高品质因数微波介质陶瓷，其化学计量式为(1‑x)(Mg_0.96Zn_0.04)₄Ta₂O₉+xTiO₂，其中0≤x≤0.55。该X波段用高品质因数微波介质陶瓷采用简单的传统固相反应法制备，具体步骤如下：(1)将化学原料氧化镁MgO、氧化锌ZnO、五氧化二钽Ta₂O₅分别按(Mg_0.96Zn_0.04)₄Ta₂O₉化学计量比称量配料；(2)将步骤(1)配制的粉料混合后放入球磨罐中，加入氧化锆球和酒精，球磨12小时；再将球磨后的原料烘干，过40目筛，获得颗粒均匀的粉料；(3)将步骤(2)处理后的粉料于1200℃预烧，保温3小时，合成熔块；(4)在步骤(3)预烧处理后的熔块中外加质量百分比为1.05％的聚乙烯醇即PVA粉体，然后按(1‑x)(Mg_0.96Zn_0.04)₄Ta₂O₉+xTiO₂，其中0≤x≤0.55化学计量比加入二氧化钛TiO₂粉体，放入球磨罐中，加入氧化锆球和酒精，球磨24小时，烘干后过80目筛，再压制成型为坯体；(5)将步骤(4)成型后的坯体于1400～1440℃烧结，保温4小时，制成具有高品质因数的X波段用微波介质陶瓷材料。