铌钛酸锌微波介质陶瓷及其制备方法

摘要

本发明公开了一种铌钛酸锌微波介质陶瓷及其制备方法，其原料组分及摩尔百分比含量为(Zn0.95Mg0.05)TiNb2O8-0.8TiO2-2wt.%BaCu(B2O5)，简称BCB。其制备方法为：以(Zn0.95Mg0.05)TiNb2O8-0.8TiO2体系微波介质陶瓷为基础，采用传统的氧化物混合方式，加入BCB作为烧结助剂，在975℃烧结，制备出的(Zn0.95Mg0.05)TiNb2O8-0.8TiO2微波介质陶瓷材料，其εr=43.7,Q×f=17906GHz,τf=-2.3ppm/°C，因此具有烧结温度相对较低、综合性能好的特点。本发明可应用于与贱金属电极低温共烧的MLCC陶瓷器件，成本低，污染少；并广泛应用于信息、军工、移动通信、电子电器、航空、石油勘探等行业。

主权项

一种铌钛酸锌微波介质陶瓷，其原料组分及其摩尔百分比含量为：(Zn0.95Mg0.05)TiNb2O8‑0.8TiO2‑2wt.%BaCu(B2O5)，简称BCB；该BCB掺杂铌钛‑铌镁酸锌微波介质陶瓷的制备方法，具有如下步骤：(1)配料将原料ZnO、Nb2O5、MgO、TiO2按(Zn0.95Mg0.05)TiNb2O8‑0.8TiO2的化学计量比，混合后放入球磨罐中，同时，将原料BaCO3、CuO和B2O3按BaCu(B2O5)的计量比，混合后放入另一球磨罐中，两组原料的球磨介质皆为去离子水和氧化锆球，球：料：水的重量比为2：1：0.6；再将两组混合料分别放入烘箱内于90℃烘干，然后将烘干后的两组料分别置于研钵内研磨，过40目筛；(2)合成将步骤(1)中过筛后的两组粉料，分别放入坩埚内，压实，加盖，密封，在合成炉中分别于1100℃下合成(Zn0.95Mg0.05)TiNb2O8‑0.8TiO2，700℃下合成BaCu(B2O5)，两组合成料均保温4h，自然冷却到室温，出炉；(3)二次球磨将步骤（2）的合成料研磨，按(Zn0.95Mg0.05)TiNb2O8‑0.8TiO2‑2wt.%BCB，的化学计量比，混合后放入球磨罐中球磨粉碎，再将球磨后的粉料放入烘箱内于90℃烘干，然后将其放入研钵内研磨，过40目筛；(4)压片将步骤(3)过筛后的粉料，外加质量百分比为7wt.%的聚乙烯醇水溶液进行造粒，再将其捣碎，压制成型为坯件；(5)排胶将步骤(4)的坯件放入马弗炉中，按5℃/min的升温速率进行升温，于200℃和350℃各保温1h，，至650℃保温1h，进行有机物排除；(6)烧结将步骤(5)排胶后的坯件放在Al2O3垫板上，用垫料埋烧，同样按5℃/min的升温速率进行升温，于950～1000℃烧结，保温4h，随炉自然冷却至室温；(7)测试微波性能将步骤(6)烧结后的微波介质陶瓷，于室温静置24h，使用Agilent,N5230C网络分析仪测试其εr，Q×f，τf微波性能。