发明名称 一种可中低温烧结高介电微波介质陶瓷及其制备方法
摘要 本发明公开了一种可中低温烧结高介电微波介质陶瓷及其制备方法,该陶瓷材料主要成分为(Ca<sub>0.8</sub>Sr<sub>0.2</sub>)<i><sub>x</sub></i>(Li<sub>0.5</sub>Sm<sub>0.5</sub>)<sub>1-<i>x</i></sub>TiO<sub>3</sub>与铋基化合物Bi<sub>4</sub>B<sub>2</sub>O<sub>9</sub>、Bi<sub>2</sub>W<sub>2</sub>O<sub>9</sub>、Bi<sub>2</sub>MoO<sub>6</sub>助烧剂中的任何一种复合形成的复合陶瓷材料。实现方法为先合成(Ca<sub>0.8</sub>Sr<sub>0.2</sub>)<i><sub>x</sub></i>(Li<sub>0.5</sub>Sm<sub>0.5</sub>)<sub>1-<i>x</i></sub>TiO<sub>3</sub>粉体和Bi<sub>4</sub>B<sub>2</sub>O<sub>9</sub>、Bi<sub>2</sub>W<sub>2</sub>O<sub>9</sub>、Bi<sub>2</sub>MoO<sub>6</sub>助烧剂,把(Ca<sub>0.8</sub>Sr<sub>0.2</sub>)<i><sub>x</sub></i>(Li<sub>0.5</sub>Sm<sub>0.5</sub>)<sub>1-<i>x</i></sub>TiO<sub>3</sub>与Bi<sub>4</sub>B<sub>2</sub>O<sub>9</sub>、Bi<sub>2</sub>W<sub>2</sub>O<sub>9</sub>、Bi<sub>2</sub>MoO<sub>6</sub>助烧剂中的任何一种混合球磨,然后把含有助烧剂的混合粉体压制成圆柱状坯体,在900~1050℃保温4小时进行预烧,即可得到含有助烧剂的(Ca<sub>0.8</sub>Sr<sub>0.2</sub>)<i><sub>x</sub></i>(Li<sub>0.5</sub>Sm<sub>0.5</sub>)<sub>1-<i>x</i></sub>TiO<sub>3</sub>可中低温烧结高介电微波介质陶瓷。该陶瓷材料介电常数较高、谐振温度系数较小、损耗适中,性能测试表明能够获得较好的微波介电性能:介电常数<i>ε</i><sub>r</sub>&gt;95,谐振温度系数绝对值<img file="2013102350664100004dest_path_image002.GIF" wi="26" he="30" />&lt;50ppm/℃,品质因子<i>Q</i><sub>f</sub>&gt;1500GHz,最佳烧结温度低于1050℃并可实现900℃的最佳烧结。整个微波介质陶瓷制备工艺相对简单、稳定,易于实现。
申请公布号 CN103274684B 申请公布日期 2014.10.22
申请号 CN201310235066.4 申请日期 2013.06.14
申请人 桂林电子科技大学 发明人 袁昌来;陈国华;杨云;周秀娟;周昌荣
分类号 C04B35/462(2006.01)I;C04B35/50(2006.01)I;C04B35/622(2006.01)I 主分类号 C04B35/462(2006.01)I
代理机构 桂林市华杰专利商标事务所有限责任公司 45112 代理人 罗玉荣
主权项 一种可中低温烧结高介电微波介质陶瓷的制备方法,其特征是:包括如下步骤:(1)按原料以CaCO<sub>3</sub>:SrCO<sub>3</sub>:Li<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>:Sm<sub>2</sub>O<sub>3</sub>:TiO<sub>2</sub> = 0.8<i>x</i>:0.2<i>x</i>: (0.25‑0.25<i>x</i>) : (0.25‑0.25<i>x</i>) :1摩尔比例混合,球磨过筛,烘干,在1100℃保温4小时进行预烧,把所得预烧粉体进行二次球磨过筛,获得(Ca<sub>0.8</sub>Sr<sub>0.2</sub>)<i><sub>x</sub></i>(Li<sub>0.5</sub>Sm<sub>0.5</sub>)<sub>1‑<i>x</i></sub>TiO<sub>3</sub>粉体,其中0.2≤<i>x</i>≤0.4; (2)以Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、WO<sub>3</sub>、MoO<sub>3</sub>为原料,按Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>:MoO<sub>3</sub> = 1:1摩尔比、Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>:WO<sub>3</sub> = 1:2摩尔比各自混合球磨并烘干,然后把所得Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>‑MoO<sub>3</sub>混合物、Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>‑WO<sub>3</sub>混合物分别在450℃、650℃下保温8小时合成,得Bi<sub>2</sub>MoO<sub>6</sub><sub>、</sub> Bi<sub>2</sub>W<sub>2</sub>O<sub>9</sub>助烧剂;(3)将步骤(2)合成的助烧剂Bi<sub>2</sub>W<sub>2</sub>O<sub>9</sub>或Bi<sub>2</sub>MoO<sub>6</sub>分别与步骤(1)合成的(Ca<sub>0.8</sub>Sr<sub>0.2</sub>)<i><sub>x</sub></i>(Li<sub>0.5</sub>Sm<sub>0.5</sub>)<sub>1‑<i>x</i></sub>TiO<sub>3</sub>粉体混合球磨复合,烘干,得含助烧剂的(Ca<sub>0.8</sub>Sr<sub>0.2</sub>)<i><sub>x</sub></i>(Li<sub>0.5</sub>Sm<sub>0.5</sub>)<sub>1‑<i>x</i></sub>TiO<sub>3</sub>粉体;所述助烧剂Bi<sub>2</sub>W<sub>2</sub>O<sub>9</sub>或Bi<sub>2</sub>MoO<sub>6</sub>和 (Ca<sub>0.8</sub>Sr<sub>0.2</sub>)<i><sub>x</sub></i>(Li<sub>0.5</sub>Sm<sub>0.5</sub>)<sub>1‑<i>x</i></sub>TiO<sub>3</sub>粉体的混合质量百分比为:(Ca<sub>0.8</sub>Sr<sub>0.2</sub>)<i><sub>x</sub></i>(Li<sub>0.5</sub>Sm<sub>0.5</sub>)<sub>1‑<i>x</i></sub>TiO<sub>3</sub>︰Bi<sub>2</sub>W<sub>2</sub>O<sub>9</sub>或Bi<sub>2</sub>MoO<sub>6</sub> = 1︰<i>y</i> ,其中<i>y</i> = 20%~30%;(4)压制成型:把步骤(3)获得的含助烧剂的(Ca<sub>0.8</sub>Sr<sub>0.2</sub>)<i><sub>x</sub></i>(Li<sub>0.5</sub>Sm<sub>0.5</sub>)<sub>1‑<i>x</i></sub>TiO<sub>3</sub>粉体加入聚乙烯醇PVA混合均匀,烘干,然后在成型机上压制成圆形坯体;(5)可中低温烧结微波介质陶瓷坯体烧结:把所得坯体在900~1050℃温度下保温4小时烧结成瓷,即得到含助烧剂的(Ca<sub>0.8</sub>Sr<sub>0.2</sub>)<i><sub>x</sub></i>(Li<sub>0.5</sub>Sm<sub>0.5</sub>)<sub>1‑<i>x</i></sub>TiO<sub>3</sub>可中低温烧结高介电微波介质陶瓷。
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