一种微波介质陶瓷粉体及其制备方法技术

技术编号:10216030 阅读:222 留言:0更新日期:2014-07-16 11:44
本发明专利技术提供了一种微波介质陶瓷粉体及其制备方法,该微波介质陶瓷粉体包括95~100重量份的(1-x)La(Mg1/2Ti1/2)O3-xCaTiO3与0~5重量份的ZnO;其中,x=0.35~0.45。与现有微波介质陶瓷粉体相比,本发明专利技术结合了CaTiO3与La(Mg1/2Ti1/2)O3两种材料体系的优点,使微波介质陶瓷粉体的介电常数中等、损耗较低、品质因数较高、谐振频率温度系数可调,特别是再复配一定量的氧化锌,可提高体系致密度、改善显微结构,使微波介质陶瓷粉体的损耗更低,品质因数得以进一步提高;并且本发明专利技术原料来源丰富,应用广泛,成本较低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了,该微波介质陶瓷粉体包括95~100重量份的(1-x)La(Mg1/2Ti1/2)O3-xCaTiO3与0~5重量份的ZnO;其中,x=0.35~0.45。与现有微波介质陶瓷粉体相比,本专利技术结合了CaTiO3与La(Mg1/2Ti1/2)O3两种材料体系的优点,使微波介质陶瓷粉体的介电常数中等、损耗较低、品质因数较高、谐振频率温度系数可调,特别是再复配一定量的氧化锌,可提高体系致密度、改善显微结构,使微波介质陶瓷粉体的损耗更低,品质因数得以进一步提高;并且本专利技术原料来源丰富,应用广泛,成本较低。【专利说明】
本专利技术属于微波元器件
,尤其涉及。
技术介绍
微波介质陶瓷是指应用于微波频段电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷,是近三十年迅速发展起来的新型功能陶瓷,被广泛应用于介质谐振器、介质滤波器、双工器、微波介质天线、介质稳频振荡器、介质波导传输线等微波器件。作为微波通讯中的关键材料,微波介质陶瓷的各项性能在很大程度上决定了整体现代通信技术系统的性能,因此开发高品质的微波介质陶瓷是整个微波通讯的关键工作。如新一代通信基站用介质谐振器用微波介质陶瓷要求相对介电常数在35~45之间,品质因数QXf > 40000GHz,谐振频率温度系数接近于零,同时应具有尽可能低的能量损耗,满足移动通信基站大功率的使用要求。QXf值与介电常数互相制约,材料的介电常数越大则极化能力越强,极化子在外界电场作用下反转产生损耗越大,材料的QXf值越低,而如何提高材料的QXf值是制备这类陶瓷材料的关键。童启铭等发表的“NdA103_CaTi03微波介质陶瓷材料的研究” 一文中报道了( 1-χ)NdAlO3-XCaTiO3 (χ=0.6~0.8)体系微波介质陶瓷的介电性能为相对介电常数为ε r=40~50,品质因数QXf=29000~38000GHz,谐振频率温度系数τ f=-9~32ppm/°C。在x=0.68时,性能最为优异,相对 介电常数为ε r=45,品质因数QXf=38000GHz,谐振频率温度系数τ f=0ppm/°C,但这种体系的微波介质陶瓷也未能满足基站滤波器的要求。也有报道采用镓酸盐为主晶相制备出性能优良的中介电常数微波陶瓷,但是该体系中大量使用价格昂贵的氧化镓为原料,限制其的应用推广。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术要解决的技术问题在于提供,该微波介质陶瓷粉体具有较好的微波介电性能且成本较低。本专利技术提供了一种微波介质陶瓷粉体,包括:(1-x) La(Mg1/2Ti1/2) O3-XCaTiO395 ~100 重量份;ZnOO~5重量份;其中,χ=0.35 ~0.45。优选的,所述微波介质陶瓷粉体包括:(1-x) La(Mgl72Til72)O3-XCaTiO397 ~100 重量份;ZnOO~3重量份。优选的,所述χ=0.38~0.42。本专利技术还提供了一种微波介质陶瓷粉体的制备方法,包括:AMf 95 ~100 重量份的(l_x)La (Mg1/2Ti1/2) O3-XCaTiO3 与 O ~5 重量份的 ZnO 混合球磨,得到微波介质陶瓷粉体;其中,χ=0.35 ~0.45。优选的,所述步骤A)中混合球磨的介质为乙醇和/或去离子水。优选的,所述步骤A)中混合球磨的时间为22~24h。优选的,所述(1-x) La(Mgl72Til72)O3-XCaTiO3按照以下方法进行制备:将含镧化合物、含镁化合物、含钛化合物与含钙化合物按照元素镧、镁、钛与钙的摩尔比为(1-x):0.5 (Ι-x): :x的比例混合球磨,然后进行高温烧制,得到(l-χ) La (Mg1/2Ti1/2) 03_xCaTi03。 优选的,所述含镧化合物为氧化镧和/或硝酸镧;所述含镁化合物为氧化镁和/或氢氧化镁;所述含钛化合物为氧化钛和/或草酸钛;所述含钙化合物为碳酸钙和/或氢氧化钙。优选的,所述混合球磨的介质为乙醇和/或去离子水。优选的,所述高温烧制的温度为1100°C~1300°C,时间为I~6h。本专利技术提供了,该微波介质陶瓷粉体包括95 ~100 重量份的(1-x) La (Mgv2Ti 1/2) O3-XCaTiO3 与 O ~5 重量份的 ZnO ;其中,χ=0.35 ~0.45。与现有微波介质陶瓷粉体相比,本专利技术结合了 CaTiO3与La(Mg1/2Ti1/2)03两种材料体系的优点,使微波介质陶瓷粉体的介电常数中等、损耗较低、品质因数较高、谐振频率温度系数可调,特别是再复配一定量的氧化锌,可提高体系致密度、改善显微结构,使微波介质陶瓷粉体的损耗更低,品质因数得以进一步提高;并且本专利技术原料来源丰富,应用广泛,成本较低。【具体实施方式】本专利技术提供了一种微波介质陶瓷粉体,包括:(1-x) La(Mg1/2Ti1/2) O3-XCaTiO3 95 ~100 重量份;ZnOO~5重量份;其中,χ=0.35 ~0.45,优选为 χ=0.38 ~0.42。所述ZnO的含量优选为O~3重量份;所述(1-x)La(Mgl72Til72) O3-XCaTiO3 的含量优选为 97 ~100 重量份。本专利技术微波介质陶瓷粉体结合了 CaTiO3与La(Mg1/2Ti1/2)03两种材料体系的优点,使微波介质陶瓷粉体的介电常数中等、损耗较低、品质因数较高、谐振频率温度系数可调,特别是再复配一定量的氧化锌,可提高体系致密度、改善显微结构,使微波介质陶瓷粉体的损耗更低,品质因数得以进一步提高;并且本专利技术原料来源丰富,应用广泛,成本较低。本专利技术还提供了一种上述微波介质陶瓷粉体的制备方法,包括:A)将95~100重量份的(l-x)La (Mg1/2Ti1/2) O3-XCaTiO3与O~5重量份的ZnO混合球磨,得到微波介质陶瓷粉体;其中,x=0.35~0.45。所述(l-x)La(Mg1/2Ti1/2) O3-XCaTiO3与ZnO的含量同上所述,在此不再赘述。本专利技术对所有原料的来源并没有特殊的限制,为市售或自制均可。 所述(1-x) La(Mg1/2Ti1/2)03-xCaTi03优选按照以下方法进行制备:将含镧化合物、含镁化合物、含钛化合物与含钙化合物按照元素镧、镁、钛与钙的摩尔比为(1-x):0.5(1-x): :x的比例混合球磨,然后进行高温烧制,得到(1-x) La (Mgl72Til72)O3-XCaTi O3。其中,所述含镧化合物为本领域技术人员熟知的含镧元素的化合物即可,并无特殊的限制,优选为氧化镧和/或硝酸镧;所述含镁化合物优选为氧化镁和/或氢氧化镁;所述含钛化合物优选为氧化钛和/或草酸钛;所述含钙化合物优选为碳酸钙和/或氢氧化钙。将含镧化合物、含镁化合物、含钛化合物与含钙化合物混合球磨,所述球磨为本领域技术人员熟知的球磨方法即可,并无特殊的限制,本专利技术中优选为湿法球磨;所述球磨的介质优选为乙醇和/或去离子水,更优选为无水乙醇或去离子水;所述球磨的时间优选为20~24h,更优选为20~22h。混合球磨后,优选在烘箱中烘干,然后进行高温烧制。所述高温烧制优选为保温烧制;所述高温烧制的温度优选为1100°c~1300°C,更优选为1150°C~1250°C ;所述高温烧制的时间优选为I~本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种微波介质陶瓷粉体,其特征在于,包括:(1‑x)La(Mg1/2Ti1/2)O3‑xCaTiO3      95~100重量份;ZnO                                 0~5重量份;其中,x=0.35~0.45。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:雒文博杨晓战李在映刘明龙江林
申请(专利权)人:云南云天化股份有限公司
类型:发明
国别省市:云南;53

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