一种介质陶瓷谐振体制造方法技术

本发明专利技术公开了一种介质陶瓷谐振体制造方法，包括以下步骤：第一步、将碳酸钙、氧化铝、氧化钕、二氧化钛混合后加入离子水与二氧化锆球进行球磨，制得第一粉体；第二步、将第一粉体煅烧后加入碳酸钡、三氧化二铝、五氧化二钽、氧化锌、碳酸锶、二氧化硅后制得第二粉体；第三步、把第二粉体煅烧，将煅烧后的第二粉体放入聚酯胺桶，加入去离子水与二氧化锆球，加入聚乙烯醇水溶液作为粘结剂，加入分散剂和脱模剂球磨二十四小时后，进行造粒；第四步、静压成型，把造粒粉体压制成半径13.85mm、厚度6.2mm的带孔小圆柱体；第五步、把小圆柱体进行烧结后再进行退火处理，在对退火处理之后的熟坯体进行分析测量；第六步、将合格的产品进行入库。

【技术实现步骤摘要】
一种介质陶瓷谐振体制造方法
本专利技术属于陶瓷准静压成型
，具体涉及一种介质陶瓷谐振体制造方法。
技术介绍
介质谐振器是5G通讯基站的一个重要部件，对基站信号发射与接收有着重要影响，随着我国5G标准的公布，新一轮无线通信基础设施的部署即将全面铺开，其中基站部署将是重要的课题之一，目前的GSM及CDMA基站即将面临全面的升级。要实现高质量的移动通讯，控制干扰信号进入通信信道十分关键，一方面，要控制通信信道外的干扰对通信信道的影响，如雷电干扰的影响，其他通信系统的影响(如GSM通信信号对CDMA的影响等)。另一方面，控制同一通信系统信道之间的相互干扰也十分关键。为此，在移动通信基站的射频部分需用滤波器与双工器来实现上述功能。目前基站发射部分的滤波器及双工器用谐振子大都采用镀银金属同轴腔，由于这种同轴腔的Q值有限(Qu约在几千)，而且谐振频率温度稳定性很差(由金属腔固有的较大热膨胀系数所决定)，为了使其频率不随环境温度的变化而产生较大的漂移，整个基站须工作在恒温环境，造成基站的体积庞大。由于介质谐振器的尺寸与所用介质材料的介电常数的根号成反比，因此用高介电常数介质材料制成的介质谐振器可以使谐振器小型化，加上介质谐振器的谐振频率温度系数可以做到近零，并且可调。整个基站无须工作在恒温环境，从而使整个基站的体积大幅小型化。因此高性能微波介质谐振器的应用是移动通信基站小型化和高稳定性的一种必然选择。目前等静压法广泛用于制取陶瓷、石墨和金属粉体制品、磨料制品,还用于生产耐火制品。等静压时,可以使用不同的挤压介质:液体、惰性气体、弹性体以及熔融金属、玻璃、石墨(热等静压)等。在实践中,流行最广的是液静压法,它以液体作为传递压力的介质。这种方法可以由塑性、低塑性和非塑性粉料生产出形状和尺寸不能用其它方法成形的高强度制品。实际上就是可压制任何高密度且密度极为均匀的制品。尽管液静压法可用面广,优越性大,但是它仍有一些不足之处,即难以广泛地应用于企业的大规模生产中。例如：为了实现这一方法,需要一整套设备:高强度钢质液压装置、液压泵、真空泵、挤压液体容器、复杂的高压管道系统、各种测量仪具等。这一切都须占用较大的生产场地和可观的基本费用。由于等压装置重量大,管道拥有密封连接,很难甚至在某些情况下不能对装入等压装置的压塑粉实施振动。鉴于此,通常在常压装置外进行振动,这就大大降低了工艺的生产效率。此外,当压制大件制品时,尤其是在使用细散压塑粉的情况下,由于粉体于真空中挥发,很难对其真空处理。额外装设收集器,有时不能保障真空处理工艺的可靠性。还有等压装置基本只能成形一种规格尺寸的制品,或尺寸相近的制品。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题，提供一种介质陶瓷谐振体制造方法所得到的产品与现有的微波介质材料相比，具有高Q值、中介电常数的优点，生产重复性能好，而且其温度系数Tf可调，从而使大功率、高稳定性、好的矩阵系数的滤波器及双工器成为可能。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种介质陶瓷谐振体制造方法，包括以下步骤：S1、制作第一粉体，将碳酸钙，氧化铝，氧化钕，二氧化钛混合形成第一微波材料，在第一微波材料中加入去离子水与二氧化锆球进行球磨，球磨结束后烘干，然后经过钢丝网筛得到第一粉体；S2、制作第二粉体，将步骤S1得到的第一粉体煅烧，在煅烧后的第一粉体中加入碳酸钡、三氧化二铝、五氧化二钽、氧化锌、碳酸锶、二氧化硅形成第二微波材料，在所述第二微波材料中加入去离子水与二氧化锆球进行球磨，球磨结束后烘干，然后经过钢丝网筛得到第二粉体；S3、造粒，把第二粉体煅烧，将煅烧后的第二粉体放入聚酯胺桶，加入去离子水与二氧化锆球，加入聚乙烯醇水溶液作为粘结剂，加入分散剂和脱模剂球磨后，进行造粒；S4、静压成型，把造粒粉体压制成带孔小圆柱体；S5、烧结，把压制好的小圆柱体先进行排胶工艺，然后通过烧结得到产品，烧结后的原料进行退火处理，然后对材料进行分析测量；分析测量的数据包括：预烧粉料及烧结样品的晶相组成与微观结构形貌，材料的相对介电常数与介电损耗，材料的频率温度系数及微波介电性能并进行高低温冲击测试；S6、步骤S5合格的产品进行入库。优选地，所述步骤S1中烘干的时间为四十八小时，烘干后再进行压块；压块后的产品放在在1150℃到1200℃的温度下预烧两小时，将预烧后形成的瓷料粉碎，添加质量分数为百分之三的聚乙烯醇树脂，然后进行造粒得到第一粉体。优选地，所述步骤S4还包括以下步骤：S41、将待压制原料放入准等静压成型模具中，准等静压成型模具的顶部与静压机相连；S42、在准等静压成型模具中填入待压缩粉体；S43、待步骤S22向准等静压成型模具中填入待压缩粉体之后，静压机工作时压缩准等静压成型模具中的待压缩粉体，压缩粉体在被压缩过程中成型；S44、待步骤S23中的粉体压缩成型之后，静压机反向工作，取出位于准等静压成型模具中压缩成型后的粉体。优选地，所述步骤S41中的准等静压成型模具包括：成型模具主体、浮动阴模、顶出器、压力缓冲器、可上下运动的阳模、振动器和弹簧件，顶出器位于成型模具主体的内部，成型模具主体内部设有压塑粉填冲腔，压塑粉填充腔位于顶出器的上部；顶出器的上部与压力缓冲器相连，阳模位于压力缓冲器的上部；压力缓冲器为圆柱体结构，浮动阴模位于压塑粉填充腔的外部，浮动阴模与振动器相连，浮动阴模通过弹簧件与成型模具主体相连，浮动阴模在阳模向下压缩位于压力缓冲器上的待压缩粉体时，能够随阳模同步运动。优选地，所述浮动阴模为“L”型的折弯结构，振动器位于浮动阴模的折弯内部。优选地，所述阳模为阶梯状的圆柱体结构，阳模向下运动过程与压力缓冲器相接触。优选地，所述弹簧件包括主轴和弹簧，主轴的一端与成型模具主体固连，主轴发的另一端穿过浮动阴模，弹簧套设于主轴且位于浮动阴模与成型模具主体之间。优选地，所述步骤S1中碳酸钙的纯度为97.5％，氧化铝的纯度为97.5％，氧化钕的纯度为99.5％，二氧化钛的纯度为99.6％，其中质量百分含量分别为碳酸钙占30％，氧化铝占10％，氧化钕占25％，二氧化钛占35％。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术所提供的一种介质陶瓷谐振体制造方法能够使介质材料达到高Q值、大功率、高稳定、温度系数小并且可调。2、本专利技术的应用范围广泛，除应用于常规微波通讯、移动通讯领域外，还可以用到环境非常恶劣的条件下工作，如航空航天、军事等领域。附图说明图1是本专利技术一种介质陶瓷谐振体制造方法的流程示意图；图2是本专利技术准等静压成型模具的结构原理图。附图标记说明：1、浮动阴模；2、顶出器；3、压缩粉填充腔；4、压力缓冲器；5、阳模；6、振动器；7、弹簧件；8、主轴；9、弹簧。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的说明：如图1和图2所示，本专利技术提供的一种介质陶瓷谐振体制造方法，包括以下步骤：S1、制作第一粉体，将碳酸钙，氧化铝，氧化钕，二氧化钛混合形成第一微波材料，在第一微波材料中加入去离子水与二氧化锆球进行球磨，球磨结束后烘干，然后经过钢丝网筛得到第一粉体。其中碳酸钙的纯度为97.5％，氧化铝的纯度为97.5％，氧化钕的纯度为99.5％，二氧化钛的纯度为99.6％，其中质量百分含量分别为碳酸钙占30％，氧化铝占10％，氧化钕占25％，二氧化钛占本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种介质陶瓷谐振体制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制作第一粉体，将碳酸钙，氧化铝，氧化钕，二氧化钛混合形成第一微波材料，在第一微波材料中加入去离子水与二氧化锆球进行球磨，球磨结束后烘干，然后经过钢丝网筛得到第一粉体；S2、制作第二粉体，将步骤S1得到的第一粉体煅烧，在煅烧后的第一粉体中加入碳酸钡、三氧化二铝、五氧化二钽、氧化锌、碳酸锶、二氧化硅形成第二微波材料，在所述第二微波材料中加入去离子水与二氧化锆球进行球磨，球磨结束后烘干，然后经过钢丝网筛得到第二粉体；S3、造粒，把第二粉体煅烧，将煅烧后的第二粉体放入聚酯胺桶，加入去离子水与二氧化锆球，加入聚乙烯醇水溶液作为粘结剂，加入分散剂和脱模剂球磨后，进行造粒；S4、静压成型，把造粒粉体压制成带孔小圆柱体；S5、烧结，把压制好的小圆柱体先进行排胶工艺，然后通过烧结得到产品，烧结后的原料进行退火处理，然后对材料进行分析测量；分析测量的数据包括：预烧粉料及烧结样品的晶相组成与微观结构形貌，材料的相对介电常数与介电损耗，材料的频率温度系数及微波介电性能并进行高低温冲击测试；S6、步骤S5合格的产品进行入库。

【技术特征摘要】
1.一种介质陶瓷谐振体制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制作第一粉体，将碳酸钙，氧化铝，氧化钕，二氧化钛混合形成第一微波材料，在第一微波材料中加入去离子水与二氧化锆球进行球磨，球磨结束后烘干，然后经过钢丝网筛得到第一粉体；S2、制作第二粉体，将步骤S1得到的第一粉体煅烧，在煅烧后的第一粉体中加入碳酸钡、三氧化二铝、五氧化二钽、氧化锌、碳酸锶、二氧化硅形成第二微波材料，在所述第二微波材料中加入去离子水与二氧化锆球进行球磨，球磨结束后烘干，然后经过钢丝网筛得到第二粉体；S3、造粒，把第二粉体煅烧，将煅烧后的第二粉体放入聚酯胺桶，加入去离子水与二氧化锆球，加入聚乙烯醇水溶液作为粘结剂，加入分散剂和脱模剂球磨后，进行造粒；S4、静压成型，把造粒粉体压制成带孔小圆柱体；S5、烧结，把压制好的小圆柱体先进行排胶工艺，然后通过烧结得到产品，烧结后的原料进行退火处理，然后对材料进行分析测量；分析测量的数据包括：预烧粉料及烧结样品的晶相组成与微观结构形貌，材料的相对介电常数与介电损耗，材料的频率温度系数及微波介电性能并进行高低温冲击测试；S6、步骤S5合格的产品进行入库。2.根据权利要求1所述的一种介质陶瓷谐振体制造方法，其特征在于，所述步骤S4还包括以下步骤：S41、将待压制原料放入准等静压成型模具中，准等静压成型模具的顶部与静压机相连；S42、在准等静压成型模具中填入待压缩粉体；S43、待步骤S22向准等静压成型模具中填入待压缩粉体之后，静压机工作时压缩准等静压成型模具中的待压缩粉体，压缩粉体在被压缩过程中成型；S44、待步骤S23中的粉体压缩成型之后，静压机反向工作，取出位于准等静压成型模具中压缩成型后的粉体。3.根据权利要求2所述的一种介质陶瓷谐振体制造方法，其特征在于，所述步骤S41中的准等静压成型模具包括：成型模具主体、浮动阴模(1)、顶出器(2)、压力缓冲器(4)、可上下运动的阳模(5)、振动器(6)和弹簧件(7)，顶出器(2)位于成型模具主体的内部，成型模具主体内部设有压塑粉填冲腔(3)，压塑粉填充腔(3)位于顶出器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙丛锦，
申请(专利权)人：成都顺康三森电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51