一种低介电常数介质陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电子材料技术领域，具体为一种低介电常数介质陶瓷，该陶瓷包括（按质量百分比计）MgO，含量为X，X在10‑30%之间；ZnO，含量为Y，Y在40‑60%之间；SiO2，含量为Z，Z在20‑50%之间；其中：X+Y+Z=100%；添加剂，添加剂的含量为M，M在0.3‑3wt%之间；弥散剂；粘结剂。本发明专利技术还公开了一种低介电常数介质陶瓷的制备方法，包括以下步骤S1：定量称取；S2：球磨；S3：烘干；S4：预烧；S5：二次球磨及烘干；S6：成型；S7：烧制。本发明专利技术的配方更加简单，并且更加的科学合理，采用本发明专利技术方法制备得到的陶瓷材料具有低介电损耗、高稳定性、高致密化等优异性能。

A low dielectric constant dielectric ceramic and its preparation method

The present invention relates to the technical field of electronic materials, in particular to a low dielectric constant dielectric ceramics, the ceramics including (in weight percentage) MgO, content of X, X between 10 and 30%; ZnO, content of Y, Y between 40 and 60%; SiO2, content of Z, Z between 20 50%: the; X+Y+Z=100%; additive, additive content of M, M between 0.3 3wt%; dispersing agent; binder. The invention also discloses a preparation method of dielectric ceramics with low dielectric constant, including the following steps: S1: quantitative weighing; S2: ball milling; S3: drying; S4: pre firing; S5: two times ball milling and drying; S6: molding; S7: firing. The formulation of the invention is simpler and more scientific and reasonable, and the ceramic material prepared by the method has excellent dielectric properties such as low dielectric loss, high stability and high densification.

【技术实现步骤摘要】
一种低介电常数介质陶瓷及其制备方法
本专利技术涉及电子材料
，一种低介电常数介质陶瓷及其制备方法。
技术介绍
科学技术的发展日新月异，通信技术迅猛发展，移动通讯、卫星通讯和雷达技术的发展成为现代通信技术发展的必然趋势。手机、汽车电话等移动通信等已改变着我们的生活，精确制导雷达技术发展已经成为军事领域不可或缺的战略装备，所有这些都使得陶瓷介质材料在民用和军事方面的需求逐渐增多。性能优良的微波介质陶瓷材料需要满足以下条件：(1)稳定的介电常数，它是实现器件、设备批量化的关键；(2)接近于零的频率温度系数，对于介电常数较低的材料，-10ppm/℃＜τf＜10ppm/℃，它是保证器件、设备高稳定性的重要因素；(3)低损耗，要求微波介质材料具有高品质因子，用Qf表示一般至少需要大于30000。目前使用的一系列微波介质材料，低介电常数类(εr＜10)材料，主要体系有镁橄榄石和堇青石，其介电常数在6～7，它们的缺点是烧结温度范围很窄，烧结不易致密，机械强度和介电性能不好，生产过程不稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低介电常数介质陶瓷及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低介电常数介质陶瓷，该陶瓷包括（按质量百分比计）MgO，含量为X，X在10-30%之间；ZnO，含量为Y，Y在40-60%之间；SiO2，含量为Z，Z在20-50%之间；其中：X+Y+Z=100%；添加剂，添加剂的含量为M，M在0.3-3wt%之间；弥散剂；粘结剂。优选的，MgO，含量为15%；ZnO，含量为50%；SiO2，含量为35%；添加剂，含量为1%；弥散剂；粘结剂。优选的，MgO，含量为20%；ZnO，含量为45%；SiO2，含量为35%；添加剂，含量为2%；弥散剂；粘结剂。优选的，MgO，含量为28%；ZnO，含量为52%；SiO2，含量为20%；添加剂，含量为3%；弥散剂；粘结剂。优选的，所述MgO、ZnO和SiO2均为粉末状，且MgO、ZnO和SiO2的纯度均不低于99.9%。优选的，所述添加剂为Al2O3和Nb2O5的混合物，Al2O3和Nb2O5均呈粉末状。优选的，所述弥散剂为无水乙醇。优选的，所述粘结剂为聚乙烯醇溶液，且聚乙烯醇溶液的质量浓度为5%。一种低介电常数介质陶瓷的制备方法，包括以下步骤S1：定量称取，按照上述的比例称取定量的原始粉末；S2：球磨：将MgO、ZnO、SiO2和添加剂先依次加入到湿式球磨设备中，开启设备后，再向其中多次加入弥散剂，弥散剂分三次加入，每次间隔1-3min，持续采用湿式球磨法混合球磨24小时；S3：烘干：将S2步骤中的材料取出，并放置在烘箱中，设置烘箱的温度在90-120℃之间，烘干10-35min，得到水分含量在1%以下的干燥混合料；S4：预烧：将S3步骤得到的干燥混合料置于1050-1150℃温度的空气气氛中进行预烧，预烧时间在2-6h；S5：二次球磨及烘干：将预烧后的粉料进行二次球磨和烘干，且二次球磨的时间在23-25h，烘干时间在8-15min；S6：成型：向S5步骤得到的粉料中加入粘结剂，进行造粒和过筛操作，完成后，将得到的粉料加入模腔中，施加压力，干压成型得到成型坯件；S7：烧制：选用高温钟罩炉，设定设备温度在1200-1320℃之间，并在空气气氛下烧结2-5h，即制得低介电常数微波介质陶瓷材料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的配方更加简单，并且更加的科学合理，采用本专利技术方法制备得到的陶瓷材料具有低介电损耗、高稳定性、高致密化等优异性能。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一本专利技术提供一种技术方案：一种低介电常数介质陶瓷，该陶瓷包括（按质量百分比计）MgO，含量为15%；ZnO，含量为50%；SiO2，含量为35%；添加剂，含量为1%；弥散剂；粘结剂。一种低介电常数介质陶瓷的制备方法，包括以下步骤S1：定量称取，按照上述的比例称取定量的原始粉末；S2：球磨：将MgO、ZnO、SiO2和添加剂先依次加入到湿式球磨设备中，开启设备后，再向其中多次加入弥散剂，弥散剂分三次加入，每次间隔1min，持续采用湿式球磨法混合球磨24小时；S3：烘干：将S2步骤中的材料取出，并放置在烘箱中，设置烘箱的温度在100℃之间，烘干35min，得到水分含量在0.8%的干燥混合料；S4：预烧：将S3步骤得到的干燥混合料置于1050℃温度的空气气氛中进行预烧，预烧时间在6h；S5：二次球磨及烘干：将预烧后的粉料进行二次球磨和烘干，且二次球磨的时间在25h，烘干时间在15min；S6：成型：向S5步骤得到的粉料中加入粘结剂，进行造粒和过筛操作，完成后，将得到的粉料加入模腔中，施加压力，干压成型得到成型坯件；S7：烧制：选用高温钟罩炉，设定设备温度在1200℃之间，并在空气气氛下烧结5h，即制得低介电常数微波介质陶瓷材料。其中：MgO、ZnO和SiO2均为粉末状，且MgO、ZnO和SiO2的纯度均为99.9%，添加剂为Al2O3和Nb2O5的混合物，Al2O3和Nb2O5均呈粉末状，弥散剂为无水乙醇，粘结剂为聚乙烯醇溶液，且聚乙烯醇溶液的质量浓度为5%。实施例二本专利技术提供一种技术方案：一种低介电常数介质陶瓷，该陶瓷包括（按质量百分比计）MgO，含量为20%；ZnO，含量为45%；SiO2，含量为35%；添加剂，含量为2%；弥散剂；粘结剂。一种低介电常数介质陶瓷的制备方法，包括以下步骤S1：定量称取，按照上述的比例称取定量的原始粉末；S2：球磨：将MgO、ZnO、SiO2和添加剂先依次加入到湿式球磨设备中，开启设备后，再向其中多次加入弥散剂，弥散剂分三次加入，每次间隔2min，持续采用湿式球磨法混合球磨24小时；S3：烘干：将S2步骤中的材料取出，并放置在烘箱中，设置烘箱的温度在110℃之间，烘干25min，得到水分含量在0.09%以下的干燥混合料；S4：预烧：将S3步骤得到的干燥混合料置于1100℃温度的空气气氛中进行预烧，预烧时间在5h；S5：二次球磨及烘干：将预烧后的粉料进行二次球磨和烘干，且二次球磨的时间在24h，烘干时间在10min；S6：成型：向S5步骤得到的粉料中加入粘结剂，进行造粒和过筛操作，完成后，将得到的粉料加入模腔中，施加压力，干压成型得到成型坯件；S7：烧制：选用高温钟罩炉，设定设备温度在1250℃之间，并在空气气氛下烧结3h，即制得低介电常数微波介质陶瓷材料。其中：MgO、ZnO和SiO2均为粉末状，且MgO、ZnO和SiO2的纯度均为99.95%，添加剂为Al2O3和Nb2O5的混合物，Al2O3和Nb2O5均呈粉末状，弥散剂为无水乙醇，粘结剂为聚乙烯醇溶液，且聚乙烯醇溶液的质量浓度为5%。实施例三本专利技术提供一种技术方案：一种低介电常数介质陶瓷，该陶瓷包括（按质量百分比计）MgO，含量为28%；ZnO，含量为52%；SiO2，含量为20%；添加剂，含量为3%；弥散剂；粘结剂。一种低介电常数介本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低介电常数介质陶瓷，其特征在于：该陶瓷包括（按质量百分比计）MgO，含量为X，X在10‑30%之间；ZnO，含量为Y，Y在40‑60%之间；SiO2，含量为Z，Z在20‑50%之间；其中：X+Y+Z=100%；添加剂，添加剂的含量为M，M在0.3‑3wt%之间；弥散剂；粘结剂。

【技术特征摘要】
1.一种低介电常数介质陶瓷，其特征在于：该陶瓷包括（按质量百分比计）MgO，含量为X，X在10-30%之间；ZnO，含量为Y，Y在40-60%之间；SiO2，含量为Z，Z在20-50%之间；其中：X+Y+Z=100%；添加剂，添加剂的含量为M，M在0.3-3wt%之间；弥散剂；粘结剂。2.根据权利要求1所述的一种低介电常数介质陶瓷，其特征在于：包括（按质量百分比计）MgO，含量为15%；ZnO，含量为50%；SiO2，含量为35%；添加剂，含量为1%；弥散剂；粘结剂。3.根据权利要求1所述的一种低介电常数介质陶瓷，其特征在于：包括（按质量百分比计）MgO，含量为20%；ZnO，含量为45%；SiO2，含量为35%；添加剂，含量为2%；弥散剂；粘结剂。4.根据权利要求1所述的一种低介电常数介质陶瓷，其特征在于：包括（按质量百分比计）MgO，含量为28%；ZnO，含量为52%；SiO2，含量为20%；添加剂，含量为3%；弥散剂；粘结剂。5.根据权利要求1所述的一种低介电常数介质陶瓷，其特征在于：所述MgO、ZnO和SiO2均为粉末状，且MgO、ZnO和SiO2的纯度均不低于99.9%。6.根据权利要求1所述的一种低介电常数介质陶瓷，其特征在于：所述添加剂为Al2O3和Nb2O5的混合物，Al2O3和Nb2O5均呈粉末状。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：龚则明，黄云霞，
申请(专利权)人：南京彼奥电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32