一种Zr-Ti基微波介质陶瓷材料及其制备方法

摘要

一种Zr-Ti基微波介质陶瓷及其制备方法，属于电子信息功能材料与器件领域。所述微波介质陶瓷包括基料和添加剂；所述基料为(1-x)ZrTi2O6–xZnNb2O6，其中0.20≤x≤0.40；所述添加剂为相当于基料质量0.50%~2.50%的CuO和0.12%~0.90%MnO；所述Zr-Ti基微波介质陶瓷材料的晶相组成包括ZrTi2O6相与TiO2相，介电常数εr为41~53，Q×f值为35000GHz~49000GHz，频率温度系数τf在0两边可调。制备时采用常规工艺制备、空气中烧结，具有很大的推广实用价值，适合用于制作现代通信技术中的介质谐振器、介质滤波器、介质基板以及介质天线等微波通信元器件。

主权项

一种Zr‑Ti基微波介质陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1：配料；选择ZrO2、ZnO、Nb2O5和TiO2作为原料，按照组成式(1‑x)ZrTi2O6–xZnNb2O6的摩尔比进行配料，其中0.20≤x≤0.40；步骤2：一次球磨；将步骤1配好的ZrO2、ZnO、Nb2O5和TiO2原料进行一次球磨，一次球磨完后将一次球磨料于100℃下烘干并过60目筛；步骤3：预烧；将步骤2烘干并过60目筛后的一次球磨料，在1000℃～1150℃温度条件下预烧2～5小时，得到预烧料，即基料；步骤4：加添加剂；在步骤3所得预烧料中添加相当于基料质量0.50%～2.50%的CuO和0.12%～0.90%的MnO；步骤5：二次球磨；将步骤4中加了添加剂后的基料进行二次球磨，二次球磨完后将二次球磨料于100℃下烘干并过80目筛；步骤6：造粒、成型；将步骤5中烘干并过80目筛后的二次球磨料，添加相当于上述二次球磨料质量7%的聚乙烯醇造粒，并在20MPa～35MPa下压制成生坯；步骤7：烧结；将步骤6所得生坯，在温度为1240～1280℃、空气条件下烧结5～10小时，得到最终的Zr‑Ti基微波陶瓷介质材料；所得Zr‑Ti基微波介质陶瓷材料的晶相组成包括ZrTi2O6相与TiO2相，介电常数εr为41～53，Q×f值为35000GHz～49000GHz，频率温度系数τf在0两边可调。