本发明专利技术公开了一种采用反应烧结法制备低损耗锌锆铌系微波介质陶瓷及其制备方法，其组成为ZnZrNb2O8；先将ZnO、ZrO、Nb2O5原料按化学式配料，再球磨、烘干、过筛、造粒后压制成型为坯体，于1125～1225℃烧结，制得微波介质陶瓷，其介电常数为27.82～28.99，品质因数为47600～764400GHz，谐振频率温度系数达到-56.76～-48.71ppm/℃。本发明专利技术省去了粉料的预烧与二次球磨，极大简化了材料的制备工艺和时间，节省了成本，提供了一种制备工艺更为简单、应用领域更为广泛、具有更高品质因数的锌锆铌系微波介质陶瓷材料的反应烧结方法。
【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，特别设及一种采用反应烧结法制备 低损耗锋错妮系微波介质陶瓷及其制备方法。
技术介绍
微波介质陶瓷（MWDC)是一种工作在微波频段的信息功能陶瓷材料，其具有质量 轻、成本低、介电常数高、损耗低、谐振频率溫度系数小等特点，在制造介质谐振器、介质滤 波器、介质振荡器、介质谐振天线、双工器纯、电容器等微波电子元器件时得到大量的应用。 随着现代通信技术的发展，小型化、集成化、高品质化、低成本化是微波元器件未来发展的 必然方向。开发具有高性能和稳定性的微波介质陶瓷材料来满足微波元器件的需求将起着 至关重要的作用，运也是推动现代移动通信、智能交通、军用雷达系统等持续高速发展的关 键。 鹤儘矿结构的化ZrNbzOs系微波介质陶瓷是近来刚开发的新型的低损耗微波介 质陶瓷，其具有优异的微波介电性能，介电常数为16. 5,品质因数为534500GHz，谐振频率 溫度系数为-49. 8ppm/°C，但缺点是其烧结溫度高达1250°C。目前对其制备方法多为传统 固相法，但传统固相法实验工艺一般比较繁琐，很难在高效节能的条件下制备出高Q值的 化ZrNbzOs系微波介质陶瓷。本专利技术采用反应烧结法，克服了现有技术的工艺复杂和工艺条 件苛刻的缺点，有效缩短了工艺步骤和时间，且一定程度上提高了妮酸钦陶瓷的品质因数， 使其成为一种理想的微波介质陶瓷材料。
技术实现思路
本专利技术的目的，是克服现有技术的工艺复杂、工艺苛刻的条件，提供一种W化0、 Zr化、佩2〇5为主要原料，工艺更为简单、应用领域更为广泛、具有更高品质因数的锋错妮系 微波介质陶瓷材料的反应烧结方法。 阳0化]本专利技术通过如下技术方案予W实现。 1. 一种采用反应烧结法制备低损耗锋错妮系微波介质陶瓷，其组成为化ZrNbzOs; 上述锋错妮系微波介质陶瓷的制备方法，具有W下步骤： (1)将化0、Zr〇2、佩2〇5原料，按化学式化ZrNb2〇s进行配料；按原料：去离子水：磨 球=2:16:15的比例加入聚醋罐中，在球磨机上球磨10小时； (2)将步骤（1)球磨后的原料置于干燥箱中于120°c烘干，烘干后过40目筛，获得 颗粒均匀的粉料； (3)在步骤（2)过筛后的陶瓷粉料中外加重量百分比为6%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； (4)将步骤（3)的巧体于1125~1225°C烧结，保溫4小时，制得锋错妮系微波介 质陶瓷； (5)测试制得的微波介质陶瓷的微波介电性能。 2.根据权利要求I所述的一种采用反应烧结法制备低损耗锋错妮系微波介质陶 瓷，其特征在于，所述步骤（1)的化0、Zr化、佩2〇5原料的纯度大于99. 9%。 3.根据权利要求1所述的一种采用反应烧结法制备低损耗锋错妮系微波介质陶 瓷，其特征在于，所述步骤（1)和步骤（3)的球磨机为行星式球磨机。 4.根据权利要求1所述的一种采用反应烧结法制备低损耗锋错妮系微波介质陶 瓷，其特征在于，所述步骤（3)的巧体规格为OlOmmXSmm的圆柱体，压片机的工作压强为 TMPaO 5.根据权利要求1所述的一种采用反应烧结法制备低损耗锋错妮系微波介质陶 瓷，其特征在于，所述步骤（4)的烧结溫度为1175°C，保溫4小时。 6.根据权利要求1所述的一种采用反应烧结法制备低损耗锋错妮系微波介质陶 瓷，其特征在于，所述步骤（5)是通过网络分析仪测试微波介质陶瓷的微波介电性能。 有益效果 本专利技术提供了一种制备工艺更为简单、应用领域更为广泛、具有更高品质因数的 锋错妮系微波介质陶瓷材料的反应烧结方法，本专利技术过程环保，是一种很有前途的微波介 质材料。本专利技术的微波介质陶瓷在1125°C-1225°C下烧结，介电常数为27. 82~28. 99,品 质因数为47600~764400GHz，谐振频率溫度系数达到-56. 76~-48. 71ppm/°C的。该制备 方法省去了粉料的预烧与二次球磨，极大简化了材料的制备工艺和时间，节省了成本；同时 一定程度上提高了化ZrNbzOs系微波介质陶瓷的品质因数，有效的降低了其烧结溫度，使得 该材料在微波通信方面的应用更加广泛，推动了该材料商业化的进程。【具体实施方式】 本专利技术采用纯度大于99. 9%的化学原料化0、Zr〇2、Nb2〇5作为初始原料，采用反应 烧结法制备高品质因数化ZrNbzOs微波介质陶瓷。 阳OW 先将化0、Zr〇2、佩2〇原料按按化学式化ZrNbzO进行配料；原料：去离子水：磨 球的重量比=2:16:15,加入聚醋罐中，球磨10小时；将球磨后的原料置于红外干燥箱中 12(TC烘干，过40目筛；再在过筛后的陶瓷粉料中外加重量百分比为6%的石蜡粘合剂进行 造粒，过80目筛后，用粉末压片机于7MPa的压力下将粉末压成直径为10mm，厚度为5mm的 生巧；将生巧在1125~1225°C烧结，保溫4小时，制得微波介质陶瓷；最后通过网络分析仪 测试制品的微波介电性能。 本专利技术具体实施例如下。 阳〇2引实施例1: 1.依照锋错妮系微波介质陶瓷组分SiZrNbzOs,称取化〇-3. 4603g、Zr〇2-5.2388邑、 佩2〇5-11. 3009g配料，共20g ;将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10小时，球磨机转速为1000转/分；[00对 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.将过筛后的粉料加入重量百分比为6%的石蜡作为粘合剂进行造粒，并过80目 筛；再用粉末压片机W7MPa的压力压成直径为10mm，厚度为5mm的巧体； 4.将巧体于1125°C烧结，保溫4小时，制得微波介质锋错妮陶瓷； 最后，通过网络分析仪测试所得样品微波特性。 实施例2: 1.依照微波介质陶瓷组分SiZrNbzOs,称取化0-3. 4603g、Zr〇2-5. 2388邑、 佩2〇5-11. 3009g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10小时，球磨当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采用反应烧结法制备低损耗锌锆铌系微波介质陶瓷，其组成为ZnZrNb2O8。上述锌锆铌系微波介质陶瓷的制备方法，具有以下步骤：(1)将ZnO、ZrO2、Nb2O5原料，按化学式ZnZrNb2O8进行配料；按原料：去离子水：磨球＝2:16:15的比例加入聚酯罐中，在球磨机上球磨10小时；(2)将步骤(1)球磨后的原料置于干燥箱中于120℃烘干，烘干后过40目筛，获得颗粒均匀的粉料；(3)在步骤(2)过筛后的陶瓷粉料中外加重量百分比为6％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；(4)将步骤(3)的坯体于1125～1225℃烧结，保温4小时，制得锌锆铌系微波介质陶瓷；(5)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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