微波介质陶瓷及其制备方法技术

一种微波介质陶瓷具有化学通式(1-x)ZrTi2O6-xZnaCabMncNbeWfO6·y(ZnCu2)Nb2O8·mZn2SiO4，其中，0<x≤0.12，a+b+c=1，0.7≤a≤0.95，0≤b≤0.2，0≤c≤0.2，e+f=2，1.8≤e≤2，0≤f≤0.2，0≤y≤0.5，0≤m≤0.6，c和f不同时为0，b、y和m不同时为0。上述微波介质陶瓷通过掺杂Mn和W中的至少一种以及Ca、Cu和Si中的至少一种对微波介质陶瓷改性，可以有效降低微波介质陶瓷中Nb的含量，从而有效减少Nb2O5的使用，降低微波介质陶瓷的成本。此外，还提供一种微波介质陶瓷的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种微波介质陶瓷具有化学通式(1-x)ZrTi2O6-xZnaCabMncNbeWfO6·y(ZnCu2)Nb2O8·mZn2SiO4，其中，0&lt;x≤0.12，a+b+c=1，0.7≤a≤0.95，0≤b≤0.2，0≤c≤0.2，e+f=2，1.8≤e≤2，0≤f≤0.2，0≤y≤0.5，0≤m≤0.6，c和f不同时为0，b、y和m不同时为0。上述微波介质陶瓷通过掺杂Mn和W中的至少一种以及Ca、Cu和Si中的至少一种对微波介质陶瓷改性，可以有效降低微波介质陶瓷中Nb的含量，从而有效减少Nb2O5的使用，降低微波介质陶瓷的成本。此外，还提供一种微波介质陶瓷的制备方法。【专利说明】
本专利技术涉及微波介质陶瓷领域，特别是涉及一种。
技术介绍
微波介质陶瓷是指应用于微波频段(主要是UHF、SHF频段，300MHz~300GHz)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷。微波介质陶瓷主要用于用作谐振器、滤波器、介质天线、介质导波回路等微波元器件。可用于移动通讯、卫星通讯和军用雷达等方面。然而，传统的微波介质陶瓷含有较多的铌，成本较高。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种成本较低的。—种微波介质陶瓷,所述微波介质陶瓷具有化学通式(1-X)ZrTi2O6-XZnaCabMncNbeWfO6.y (ZnCu2) Nb2O8.mZn2Si04, (l-χ) ZrTi206-xZnaCabMncNbefff06> (ZnCu2) Nb2O8 和 Zn2SiO4 的摩尔比为 l:y:m, (1-x)ZrTi2O6-XZnaCabMncNbeWfO6 中，ZrTi2O6 和 ZnaCabMncNbeWfO6 的摩尔比为 l_x:x，其中，0〈x ( 0.12，a+b+c=l，0.7 ≤ a ≤ 0.95,0 ≤ b ≤ 0.2，O ≤ c ≤ 0.2,e+f=2,1.8≤e≤2，0≤f≤0.2，0≤y≤0.5，0≤m≤0.6，c和f不同时为0，b、y和m不同时为O。在一个实施例中，0.09≤X≤0.12，0.80≤a≤0.90，O≤b≤0.20，O≤c≤0.20，1.80 ≤ e ≤ 1.92,0.08 ^ f ^ 0.20,0.08 ^ y ^ 0.20,0.10 ≤ m ≤ 0.40。一种微波介质陶瓷的制备方法，包括如下步骤:按照(1-x)ZrTi2O6-XZnaCabMncNbeWfO6.y (ZnCu2)Nb2O8.HiZn2SiO4 中锆、锌、铌、钛、铜、锰、钙、硅和钨的化学计量比，提供ZrO2粉末、ZnO粉末、Nb2O5粉末、TiO2粉末、CuO粉末、MnO粉末、CaCO3粉末、SiO2粉末和WO3粉末并混合均匀，得到混合粉末，其中，0〈x ( 0.12，a+b+c=l,0.7 ≤ a ≤ 0.95，0 ≤ b ≤ 0.2，0 ≤ c ≤0.2，e+f=2,1.8 ≤ e ≤ 2，O ≤ f ≤ 0.2，0<:7<0.5,0<111<0.6,(3和;1^不同时为0,13、:7和1]1不同时为0;将所述混合粉末在850°C~1000°C预烧2h~4h，得到预烧粉末；在所述预烧粉末中加入胶黏剂造粒，压制成型得到陶瓷生坯；在有氧气氛中，将所述陶瓷生坯在1200°C~1300°C的条件下烧结4h~10h，得到所述微波介质陶瓷。 在一个实施例中，所述混合粉末的粒径为20目~80目。在一个实施例中，在所述预烧粉末中加入胶黏剂造粒前，还包括将所述预烧粉末进行研磨，然后过60目~120目的筛子的操作。在一个实施例中，所述研磨的操作采用球磨法，将所述预烧粉末进行研磨的步骤后，过60目~120目的筛子的步骤前，还包括将研磨得到的粉末在100°C~250°C下烘干的操作。在一个实施例中，将所述预烧粉末进行研磨，然后过60目~120目的筛子的操作前，还包括将所述预烧粉末过20目~60目的筛子的操作。在一个实施例中，所述造粒的操作为将加入了所述胶黏剂的所述预烧粉末制成粒径为60目~100目的颗粒。在一个实施例中，所述胶黏剂为聚乙烯醇、石蜡或酚醛清漆。在一个实施例中，所述聚乙烯醇和所述预烧粉末的质量比为10%~30%。上述微波介质陶瓷的原料中Nb2O5的价格较贵，通过掺杂Mn和W中的至少一种以及Ca、Cu和Si中的至少一种对微波介质陶瓷进行改性，在保证微波介质陶瓷具有较好性能的同时，可以有效降低微波介质陶瓷中Nb的含量，因而可以有效减少Nb2O5的使用，从而降低微波介质陶瓷的成本。【专利附图】【附图说明】图1为一实施方式的微波介质陶瓷的制备方法的流程图；图2为实施例6制备的微波介质陶瓷的X射线衍射图；图3为实施例6制备的微波介质陶瓷的扫描电镜图。【具体实施方式】为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。一实施方式的微波介质陶瓷，微波介质陶瓷具有化学通式(1-X)ZrTi2O6-XZnaCabMncNbefff06 ^y(ZnCu2)Nb2O8 ^mZn2SiO4, (l-χ) ZrTi206-xZnaCabMncNbefff06> (ZnCu2) Nb2O8 和 Zn2SiO4的摩尔比为 l:y:m，(1-X)ZrTi2O6-XZnaCabMneNbeWfO6 中，ZrTi2O6 和 ZnaCabMncNbeWfO6 的摩尔比为 l_x:x，其中，0〈x ( 0.12，a+b+c=l，0.7 ≤ a ≤ 0.95,0 ≤ b ≤0.2，O ≤ c≤0.2,e+f=2,1.8≤e≤2，0≤f≤0.2，0≤y≤0.5，0≤m≤0.6，c和f不同时为0，b、y和m不同时为O。上述微波介质陶瓷包括摩尔比为1: y: m的(l_x) ZrTi2O6-XZnaCabMncNbeWfO6 >(ZnCu2)Nb2O8 和 Zn2SiO40 其中，0≤x ≤ 0.12，a+b+c=l，0.7 ≤ a ≤ 0.95，O ≤ b ≤ 0.2，O≤ c≤ 0.2,e+f=2,1.8 ≤ e ≤ 2，0 ≤ f ≤ 0.2，0 ≤ y ≤ 0.5，0 ≤ m ≤ 0.6，c 和 f 不同时为0,13、:7和1]1不同时为O。上述微波介质陶瓷中，(1-X)ZrTi2O6-XZnaCabMneNbeWfO6为主体基料，包括摩尔比为l-χ:X的ZrTi2O6和ZnaCabMneNbeWfO6,0〈X ^ 0.12.上述微波介质陶瓷的介电常数ε r为43 ~47，QXF 值为 38000GHz ~42000GHz，温度漂移系数 τ f 为-5ppm/°C~+10ppm/°C。在一个优选的实施例中，0.09 ≤ X≤ 0.12,0.80 ≤ a ≤0.90,0 ≤ b ≤ 0.20，O ≤c≤ 0.20，1.80≤ e ≤ 1.92,0.08 ≤ f≤ 0.20,0.08 ≤ y ≤ 0.20,0.10 ≤ m ≤0.40。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波介质陶瓷，其特征在于，所述微波介质陶瓷具有化学通式(1?x)ZrTi2O6?xZnaCabMncNbeWfO6·y(ZnCu2)Nb2O8·mZn2SiO4，(1?x)ZrTi2O6?xZnaCabMncNbeWfO6、(ZnCu2)Nb2O8和Zn2SiO4的摩尔比为1:y:m，(1?x)ZrTi2O6?xZnaCabMncNbeWfO6中，ZrTi2O6和ZnaCabMncNbeWfO6的摩尔比为1?x:x，其中，0<x≤0.12，a+b+c=1，0.7≤a≤0.95，0≤b≤0.2，0≤c≤0.2，e+f=2，1.8≤e≤2，0≤f≤0.2，0≤y≤0.5，0≤m≤0.6，c和f不同时为0，b、y和m不同时为0。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：岑远清，方静，付振晓，
申请(专利权)人：广东国华新材料科技股份有限公司，广东风华高新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：