一种钛酸锌钡体系陶瓷低温烧结材料及制备方法

摘要

本发明公开了一种钛酸锌钡体系微波介质陶瓷材料及制备方法，涉及电子材料技术。其化学组成为：（1-x）BaTi₄O₉-xBaZn₂Ti₄O₁₁-yM，0.15≤x≤0.25（摩尔比），M为降烧剂，0.0531≤y≤0.1005（重量比）。所述降烧剂组分及重量百分比为：Li₂CO₃：44.25%～53.47%、SiO₂：4.82%～9.19%、B₂O₃:33.24%～37.71%、ZnO：0.88%～0.94%、Al₂O₃：3.75%～9.83%、添加物MnCO₃和CuO:0.3%～1%、两者重量比为3:4～3:6。同时提出了制备该材料的具体方法。本发明制备的微波介质陶瓷，其烧结温度低（≤900℃），介电性能优异：介电常数20-30可调，品质因数高，谐振频率温度系数小。可用于低温共烧陶瓷系统、多层介质谐振器、微波天线、滤波器等微波器件的制造。

主权项

一种低温烧结钛酸锌钡体系微波介质陶瓷材料，其特征在于其化学组成为：(1‑x)BaTi₄O₉‑xBaZn₂Ti₄O₁₁‑yM，其中：0.15≤x≤0.25摩尔比，M为降烧剂，0.0531≤y≤0.1005重量比，所述降烧剂组分及重量百分比为：碳酸锂(Li₂CO₃)：44.25％～53.47％、二氧化硅(SiO₂)：4.82％～9.19％、三氧化二硼(B₂O₃):33.24％～37.71％、氧化锌(ZnO)：0.88％～0.94％、三氧化二铝(Al₂O₃)：3.75％～9.83％、添加物碳酸锰(MnCO₃)和氧化铜(CuO):0.3％～1％、两者重量比为3:4～3:6；上述低温烧结钛酸锌钡体系微波介质陶瓷材料的制备方法包括下列步骤：步骤1：将氧化钡(BaO)、氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO₂)的原始粉末按(1‑x)BaTi₄O₉‑xBaZn₂Ti₄O₁₁组成配料；步骤2：将步骤1配好的配料，以去离子水为溶剂，行星球磨混合3～5小时，取出后在80‑120℃下烘干，以60目筛网过筛后在800℃～1000℃大气气氛中预烧5～8小时合成主晶相BaTi₄O₉相和BaZn2Ti4O11相；步骤3：在所述主晶相中加入占总质量百分比为5.31％～10.05％的降烧剂，以酒精为溶剂，行星球磨混合3～5小时,所述总质量为主晶相加上降烧剂的质量，取出后在80‑120℃下烘干，再添加占材料总质量的2～5％的丙烯酸溶液作为粘结剂造粒，压制成型，最后在850℃‑900℃大气气氛中烧结1～3小时。