铌基温度稳定型LTCC微波介质陶瓷材料

摘要

本发明公开了一种铌基温度稳定型LTCC微波介质陶瓷材料。该微波介质陶瓷材料的化学组成式为：（1-x）Li₃NbO₄+xCaTiO₃+yB₂O₃，其中0.1≤x≤0.3;0.05≤y≤1；以纯度≥99%的Li₂CO₃、Nb₂O₅、CaCO₃、TiO₂和B₂O₃为主要原料，先分别按摩尔比Li₂CO₃:Nb₂O₅=1.5:0.5和CaCO₃：TiO₂=1:1预先分别煅烧合成Li₃NbO₄和CaTiO₃主粉体，然后在主粉体中加入B₂O₃来降低其烧结温度，从而获得介电常数适中、Q×f高，谐振频率温度系数近零的LTCC微波介质材料。本发明制备的微波介质陶瓷，其烧结温度处于900~1025℃，介电常数适中（18.1~31.2），Q×f值高（10500~24900GHz），谐振频率温度系数（τ_f）小；可用于谐振器、天线、滤波器等微波器件的制造。

主权项

一种铌基温度稳定型LTCC微波介质陶瓷材料，其特征在于该微波介质陶瓷材料的化学组成式为：（1‑x）Li₃NbO₄+xCaTiO₃+y B₂O₃；其中0.1≤x≤0.3，0.05≤y≤1；所述微波介质陶瓷材料的制备方法具体步骤为：（1）将纯度≥99%的Li₂CO₃和Nb₂O₅按摩尔比Li₂CO₃:Nb₂O₅ =1.5:0.5进行称量，然后混料；按照无水乙醇与粉体质量比为1：1的比例向粉体中加入无水乙醇，采用湿磨法混合4小时，磨细后在120～140℃下烘干，以80目的筛网过筛，过筛后压制成块状，然后以5℃/min的升温速率将压制的块状原料由室温分别升至800℃，并在此温度下保温4小时，制成Li₃NbO₄烧块；（2）将纯度≥99%的CaCO₃和TiO₂按摩尔比CaCO₃:TiO₂ =1:1进行称量，然后混料；按照无水乙醇与粉体质量比为1：1的比例向粉体中加入无水乙醇，采用湿磨法混合4小时，磨细后在120～140℃下烘干，以80目的筛网过筛，过筛后压制成块状，然后以5℃/min的升温速率将压制的块状原料由室温分别升至1000℃，并在此温度下保温4小时，制成CaTiO₃烧块；(3) 将步骤（1）、（2）制成的烧块分别粉碎，再按（1‑x）Li₃NbO₄+xCaTiO₃+yB₂O₃的配比将粉碎的烧块和B₂O₃混合成粉料，其中0.1≤x≤0.3， 0.05≤y≤1；按照无水乙醇与粉料质量比为1:1的比例向粉料中加入无水乙醇，放入尼龙罐中球磨4小时后取出，放入烘炉内在120～140℃下烘干，造粒后压制成直径为12mm厚度为6mm的小圆柱，于500～600℃排胶4小时，随炉冷却后得到瓷料，再将瓷料在900~1025℃下烧结4小时即得到铌基温度稳定型LTCC微波介质陶瓷材料。