本发明专利技术公开了一种低温烧结锂镁铌系微波介质陶瓷，其组成为Li3Mg2NbO6–xLBS，其中0.5％≤x≤3％；LBS为50wt％Li2CO3–40.24wt％B2O3–9.76wt％SiO2。先将Li2CO3、MgO、Nb2O5按Li3Mg2NbO6进行配料，经过磨球、烘干、过筛，于1050℃预烧；再外加质量分数为x＝0.5％-3％的LBS，经二次球磨、烘干后外加重量百分比为8～10％的石蜡进行造粒，压制成型为坯体，坯体于800～950℃烧结，制得锂镁铌系微波介质陶瓷。本发明专利技术成功将其烧结温度降低至875℃，介电常数为14.8，品质因数86,721GHz，谐振频率温度系数为-15.50ppm/℃，制备工艺简单，过程无污染，是一种很有前途的LTCC微波介质材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种W成分为特征的陶瓷组合物，特别设及一种新型的低溫烧结 LijMgzNbOe系微波介质陶瓷及其制备方法。
技术介绍
现代移动通信的迅速发展，推动着各类微波移动通信终端设备向小型化、轻量 化、多功能化及低成本化的方向快速发展。W低溫共烧陶瓷（low-temperatureco-fired ceramic,LTCC)技术为基础的多层结构设计可有效减小器件体积，是实现元器件向小型化、 集成化W及模块化的重要途径。LTCC技术采用多层结构，要求微波介质材料能与高导电率 和廉价的银电极巧ere)实现共烧。因此，要求对于使用在微波元器件上的微波介质材料 的烧结溫度要在95(TCW下。通常添加低烙点氧化物或玻璃烧结助剂W降低微波介质材料 的烧结溫度是最常见的一种降低烧结溫度的方法。 LisMgzNb化是一种具有优越微波介电性能的新型的微波介质材料，其介电常数为 16. 8,Qf值为79, 643GHz，谐振频率溫度系数为-27.化pm/°C，但是烧结溫度为1250°C。其 较高的烧结溫度导致其不能运用于LTCC技术中。本专利技术采用传统固相法，在添加助烙剂的 条件下，制备出低溫烧结的LisMgzNbOe微波介质陶瓷。 因此，本专利技术采用传统固相法，在添加助烙剂的条件下，制备出低溫烧结的 LijMgzNbOe微波介质陶瓷，W便满足其在LTCC技术的运用。
技术实现思路
阳00引本专利技术的目的，是W化(：〇3、MgO、佩2〇5为主要原料，外加少量的LBS(50wt%LizCOs- 40. 24wt%B2O3- 9. 76wt%Si〇2)玻璃作为烧结助剂，使裡儀妮系微波介质陶瓷烧 结溫度成功降低至95(TCW下，同时保持其优异的微波介电性能。 本专利技术通过如下技术方案予W实现： 阳007] -种低溫烧结裡儀妮系微波介质陶瓷，其组成为LisMgzNbOe-xLBS，其中0. 5% 《X《3%;LBS为 50wt%LizCOs- 40. 24wt%B203 - 9. 76wt%Si〇2; 上述裡儀妮陶瓷的制备方法，具有W下步骤： (1)将化(：〇3、MgO、佩2〇5原料，按化学式LisMgzNbOe进行配料，按原料：去离子水： 磨球=1:16:15的比例加入聚醋罐中，在球磨机上球磨4~6小时； (2)将步骤(1)球磨后的原料置于干燥箱中，于80~130°C烘干，烘干后过40目筛， 获得颗粒均匀的粉料； 阳0川 做将步骤口)混合均匀的粉料在1050°C预烧4小时； (4)在步骤樹般烧后的陶瓷粉料放入聚醋罐中，外加质量分数为0.5%-3%的LBS 与般烧后的粉体混合，所述LBS为50wt%LizCOs- 40. 24wt%B203 - 9. 76wt%Si〇2,然后加 入去离子水和氧化错球后，在球磨机上球磨6-8小时；烘干后在陶瓷粉料中外加重量百分 比为8~10%的石蜡作为粘合剂进行造粒，过80目筛，再用粉末压片机成型为巧体； 阳01引 妨将在步骤(4)生巧于800~950°C烧结，保溫2~5小时，制得裡儀妮系微波介 质陶瓷； (6)测试制得的微波介质陶瓷的微波介电性能。 阳〇1引所述步骤（1)的LizCOs、MgO、佩2〇5原料的纯度大于99. 9%。 所述步骤（3)预烧溫度为1050°C。 所述步骤（4)的X= 1%。 阳0化]所述步骤（4)的压片机的工作压强为4MPa，巧体规格为ΦlOmmX5mm的圆柱体。所述步骤巧）的烧结溫度为875°C，保溫4小时。 本专利技术WLisMgzNbOe微波介质陶瓷为基础，外加LBS(50wt%Li2CO3- 40. 24wt% B2O3- 9. 76wt%Si〇2)烧结助剂，成功将其烧结溫度降低至875°C，制备了介电常数为14.8、 品质因数86, 721GHz、谐振频率溫度系数为-15. 50ppm/°C的微波介质陶瓷。本专利技术的制备 工艺简单，过程无污染，改善了其谐振频率溫度系数和品质因数，是一种很有前途的LTCC 微波介质材料。【具体实施方式】 本专利技术采用纯度大于99. 9%的化学原料Li2C〇3、MgO、Nb2〇5制备LisMgzNbOe微波介 质陶瓷。 阳02引本专利技术将化〇)3、MgO、佩2〇5原料按化学式LisMgzNbO进行配料，用料：去离子 水：磨球=1:16:15的比例加入聚醋罐中，球磨4~8小时；将球磨后的原料置于红外干 燥箱中于80~i3〇°c烘干，过40目筛，再于1000~iiocrc般烧4小时；再将般烧后的 陶瓷粉料放入球磨罐中，称取质量百分比为0. 5 % -3 %的LBS(50wt%LizCOs- 40. 24wt% B2O3- 9. 76wt%Si〇2)烧结助剂加入般烧后的粉料，然后加入氧化错球和去离子水球磨6~ 12小时后烘干；再在烘干后的陶瓷粉料中外加重量百分比为8~10%的石蜡粘合剂进行造 粒，过80目筛后，用粉末压片机于4MPa的压力下将粉末压成直径为10mm，厚度为5mm的生 巧；将生巧在800~950°C烧结，保溫2~5小时，制得微波介质陶瓷；最后通过网络分析仪 及相关测试夹具测试制品的微波介电性能。 本本专利技术具体实施例如下。 实施例1: 阳0巧]1.依照微波介质陶瓷组分LisM拓佩〇6,称Li2C〇3-6. 8344g、MgO-4. 9705邑、 佩2〇5-8. 1951g配料，共20g;混合粉料加入聚醋罐中，加入160ml去离子水和150g错球后， 在行星式球磨机上球磨4小时，球磨机转速为1000转/分； 2.将球磨后的原料置于干燥箱中，于120°C烘干并过40目筛，获得颗粒均匀的粉 料； 3.将粉料于1050°C般烧4小时； 4.将般烧后的粉料放入聚醋罐中，再称取质量分数为0. 5%的LBS-0.lOOOg与般 烧后的粉料混合，二次球磨6小时，出料后烘干，过40目筛；然后加入重量百分比为8%的 石蜡作为粘合剂进行造粒，并过80目筛；再用粉末压片机W4MPa的压力压成直径为10mm， 厚度为5mm的巧体； 5.将巧体于875°C烧结，保溫4小时，制得微波介质裡儀妮陶瓷； 最后，通过网络分析仪及相关测试夹具测试所得样品微波特性。 阳0川 实施例2: 阳0巧1.依照微波介质陶瓷组分LisM拓佩〇6,称Li2C〇3-6.8344g、MgO-4. 9705邑、 佩2〇5-8. 1951g配料，共20g;混合粉料加入聚醋罐中，加入160ml去离子水和150g错球后， 在行星式球磨机上球磨4小时，球磨机转速为1000转/分；[003引2.将球磨后的原料置于干燥箱中，于120°C烘干并过40目筛，获得颗粒均匀的粉 料； 3.将粉料于1050°C般烧4小时； 4.将般烧后的粉料放入聚醋罐中，再称取质量分数为1%的LBS-0. 2000g与般烧 后的粉料混合，二次球磨6小时，出料后烘干，过40目筛；然后加入重量百分比为8%的石 蜡作为粘合剂进行造粒，并过80目筛；再用粉末压片机W4MPa的压力压成直径为10mm，厚 度为5mm的巧体； 5.将巧体于875°C烧结，保溫4小时，制得微波介质裡儀妮陶瓷； 最后，通过网络分析仪及相关测试夹具测试所得样品微波特性。 阳0測实施例3: 1.依照微波介质陶瓷组分LisM拓佩〇6,称Li2C〇3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低温烧结锂镁铌系微波介质陶瓷，其组成为Li3Mg2NbO6–xLBS，其中0.5％≤x≤3％；LBS为50wt％Li2CO3–40.24wt％B2O3–9.76wt％SiO2。上述锂镁铌陶瓷的制备方法，具有以下步骤：(1)将Li2CO3、MgO、Nb2O5原料，按化学式Li3Mg2NbO6进行配料，按原料：去离子水：磨球＝1:16:15的比例加入聚酯罐中，在球磨机上球磨4～6小时；(2)将步骤⑴球磨后的原料置于干燥箱中，于80～130℃烘干，烘干后过40目筛，获得颗粒均匀的粉料；(3)将步骤⑵混合均匀的粉料在1050℃预烧4小时；(4)在步骤⑶煅烧后的陶瓷粉料放入聚酯罐中，外加质量分数为0.5％‑3％的LBS与煅烧后的粉体混合，所述LBS为50wt％Li2CO3–40.24wt％B2O3–9.76wt％SiO2，然后加入去离子水和氧化锆球后，在球磨机上球磨6‑8小时；烘干后在陶瓷粉料中外加重量百分比为8～10％的石蜡作为粘合剂进行造粒，过80目筛，再用粉末压片机成型为坯体；(5)将在步骤⑷生坯于800～950℃烧结，保温2～5小时，制得锂镁铌系微波介质陶瓷；(6)测试制得的微波介质陶瓷的微波介电性能。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张平，赵星宇，赵永贵，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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