低温共烧锂镁钛微波介质陶瓷材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种低温共烧锂镁钛微波介质陶瓷材料及其制备方法，该材料包括主要粉料Li2MgTi3O8和低熔点LMB玻璃粉，玻璃粉以粉末形式加入到Li2MgTi3O8粉体中，然后在球磨机中混匀、干燥、造粒、烧结制成。材料的配比是以Li2MgTi3O8粉体为基准，按照玻璃粉占Li2MgTi3O8质量的0.5～3wt%进行配料。通过传统固相反应合成法，即可得到本发明材料。本发明制备的低温共烧微波介质陶瓷，其烧结温度低（875℃左右），微波介电性能优异：介电常数（εr）大，品质因数（Q×f）高，谐振频率温度系数τf近于零，与Ag电极共烧良好，可以采用高导电率、低成本的纯银作为电极材料，可极大地降低器件的制造成本，可用于低温共烧陶瓷（LTCC）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

一种低温共烧锂镁钛微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征是：它是在主要成分Li2MgTi3O8中加入低熔点玻璃粉，经在球磨机中混匀、干燥、造粒、烧结制成，所述低熔点玻璃为LMB玻璃，其制备方法包括如下步骤：（1）合成Li2MgTi3O8，备用；（2）制备LMB玻璃粉，备用； （3） 取一定量合成的Li2MgTi3O8粉体，按照玻璃粉占Li2MgTi3O8质量的0.5～3wt%进行配料；（4）将上述主要成分Li2MgTi3O8和玻璃粉装入塑料瓶中，加入适量无水乙醇溶液，混合球磨16～24h，烘干，过100目筛得到陶瓷粉体；（5）然后在粉体中加入5%聚乙烯醇水溶液，混合、烘干，过50目筛造粒；（6）将造粒后的粉体压制成圆柱样品，在850～925℃温度下烧结4h即得到可用于低温共烧的微波介质陶瓷材料；所述的LMB玻璃粉是以纯度≥97.5%的Li2CO3、纯度≥99%的(MgCO3)4Mg(OH)2·5H2O和H3BO3为原料，按照aLi2O+ bMgO +cB2O3进行配料，其中按重量百分比计a=30～20%，b=10～20%，c=60～50%；将配合料在950℃温度下保温1h，然后倒入冷水中形成玻璃渣，经过球磨得到D50=5～7 μm的LMB玻璃粉末，玻璃软化点为485～510 ℃。