一种温度稳定型微波介质陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高品质因数微波介质陶瓷材料及其制备方法。该陶瓷材料结构表达式为(1‑y)Sr2Na6Al6Si6O24(XO4)2‑yTiO2，其中0.05≤y≤0.1，X为S，Mo或W中的一种。该材料通过传统的高温固相合成法制备，在二次球磨过程中添加少量分散剂，随后在热环境下超声振动，使样品粉体颗粒不易团聚。由此制备的材料在1100℃～1150℃下烧结良好，介电常数为9.6～11.3，其品质因数Qf值高达64800‑92000GHz，谐振频率温度系数小。同时本发明专利技术首次公开了蓝方石结构的Sr2Na6Al6Si6O24(XO4)2(X为S，Mo或W中的一种)陶瓷具有良好的微波介电性能。

A temperature stabilized microwave dielectric ceramic material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种温度稳定型微波介质陶瓷材料及其制备方法
本专利技术涉及介电陶瓷材料，特别是涉及用于制造微波频率使用的陶瓷基板、谐振器与滤波器等微波元器件的介电陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着微波移动通讯技术不断向高频化和数字化方向发展，对元器模块化的要求也越来越迫切。低温共烧陶瓷技术(LowTemperatureCo-firedCeramics,LTCC)要求微波介质材料必须性能优异、具有低的烧结温度(≤900℃)，且能够与Ag电极共烧兼容，这使得它成为电子器件模块化的主要技术之一。目前商业化的微波介质陶瓷材料体系的烧结温度一般高于1300℃，不能直接与Ag和Cu等低熔点金属共烧形成多层陶瓷电容器。为了满足LTCC技术需求，国内外的研究人员对低烧体系材料进行了广泛的探索和研究，目前固有烧结温度低的Li基、V基、Bi基化合物、硼酸盐体系化合物、磷酸盐体系化合物、钨酸盐体系化合物和碲酸盐体系化合物等材料体系是研究的热点方向。这些化合物的晶体结构以钙钛矿结构，尖晶石结构，白钨矿结构及石榴石结构等为主，但微波介电性能参差不齐，其中大部分文章报道的V基、Bi基、钨(钼)基微波介质陶瓷材料或硼本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度稳定型微波介质陶瓷材料，其特征在于所述陶瓷材料的化学组成式为：(1‑y)Sr2Na6Al6Si6O24(XO4)2‑yTiO2，其中0.05≤y≤0.1，y为摩尔比，X为S，Mo或W中的一种；该陶瓷材料的微波介电性能为：介电常数为9.6～11.3，品质因数Qf为64800～92000GHz，谐振频率温度系数为‑21.4ppm/℃～13.9ppm/℃。

【技术特征摘要】
1.一种温度稳定型微波介质陶瓷材料，其特征在于所述陶瓷材料的化学组成式为：(1-y)Sr2Na6Al6Si6O24(XO4)2-yTiO2，其中0.05≤y≤0.1，y为摩尔比，X为S，Mo或W中的一种；该陶瓷材料的微波介电性能为：介电常数为9.6～11.3，品质因数Qf为64800～92000GHz，谐振频率温度系数为-21.4ppm/℃～13.9ppm/℃。2.根据权利要求1所述的温度稳定型微波介质陶瓷材料，其特征在于所述的陶瓷材料中，Sr2Na6Al6Si6O24(XO4)2的结构为蓝方石结构，且其品质因数为82000～97000GHz，介电常数为8.9～10.7，谐振频率温度系数为负。3.一种权利要求1所述的温度稳定型微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于它由以下步骤组成：(1)按照(1-y)Sr2Na6Al6Si6O24(XO4)2-yTiO2中Sr:Na:Al:Si:X:Ti的摩尔比称取含各元素的原料，其中0.05≤y≤0.1，y为摩尔比，X为正六价元素；然后将称取好的原料进行湿式球磨，球磨2小时；球磨后烘干得到原料混合物粉体，将粉体压制成块状体，在1000℃下保温4小时，得到样品烧块；(2)将样品烧块研磨碎，放入球磨罐内，球磨罐内预先装有氧化锆球和去离子水；将球磨罐放进球磨机，设置球磨机的公转转速为每分钟280rpm，湿式球磨2小时后停止；往球磨罐内加入少量分散剂，然后以球磨罐自转方式，转速为每分钟300rpm进行球磨1小时，球磨后烘干得样品粉体；(3)将烘干的样品粉体放入装有适量一...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏聪学，覃杏柳，郑彬宁，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西,45