一种Al2O3掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法技术

本申请公开了一种Al2O3掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法，包括：(1)、制备ZnO/SiO2基料；(2)、加入0.7～1.5wt％的Al2O3；(3)、球磨；(4)、烘干、过筛；(5)造粒：在陶瓷粉料中加入8wt％的聚乙烯醇，充分研磨后再过筛；(6)、干压成型：将造粒好的陶瓷粉料在180MPa的压力下压制成圆柱形陶瓷生坯或圆片；(7)、烧结：在500℃排胶1小时，然后按照3～5℃/min速率升至1280～1350℃保温2小时；(8)、冷却至室温：首先以1℃/min的速率降到1000℃，再以100℃/小时的速率降到800℃，然后自然冷却至常温。本发明专利技术通过少量Al2O3的添加能够有效改善ZnO/SiO2微波介质陶瓷的烧结特性。所获得陶瓷材料的性能参数如下：介电常数＝6.32，品质因数＝41400GHz，温度系数＝‑45.2ppm/℃。

A preparation method of Al2O3 doped ZnO/SiO2 microwave dielectric ceramics

The invention discloses a method for preparing a Al2O3 doped ZnO/SiO2 microwave dielectric ceramics, including: (1) preparation of ZnO/SiO2 base material; (2), adding 0.7 ~ 1.5wt% (3), Al2O3; ball milling; (4), drying and sieving granulation; (5): adding 8wt% polyvinyl alcohol in the ceramic powder, fully grinding after sieving; (6), dry pressing granulation: good ceramic powder is pressed into a cylindrical ceramic wafer or under a pressure of 180MPa; (7), sintering: at 500 C discharge for 1 hours, and then in accordance with the rate of 3~5 DEG /min to 1280~1350 DEG C keeping temperature for 2 hours; (8): first of all, cooling to room temperature fell to 1000 degrees at a rate of 1 DEG /min, and then to 100 DEG C / h rate is reduced to 800 DEG C, and natural cooling to room temperature. The invention can effectively improve the sintering characteristics of ZnO/SiO2 microwave dielectric ceramics by adding a small amount of Al2O3. The performance parameters of ceramic materials are as follows: the dielectric constant = 6.32, q = 41400GHz, 45.2ppm/ = temperature coefficient C.

【技术实现步骤摘要】
一种Al2O3掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法
本申请属于通讯
，特别是涉及一种Al2O3掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法。
技术介绍
近年来，为了适应电子元器件高频化发展需求，低介高频的陶瓷材料越来越成为研究的热点。ZnO/SiO2低介电常数陶瓷系统是一种新型的微波介质陶瓷体系，该陶瓷体系具有较小的介电常数和优异的微波性能，但是烧结温度较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种Al2O3掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本申请实施例公开一种Al2O3掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法，包括：(1)、制备ZnO/SiO2基料；(2)、加入0.7～1.5wt％的Al2O3；(3)、球磨；(4)、烘干、过筛；(5)造粒：在陶瓷粉料中加入8wt％的聚乙烯醇，充分研磨后再过筛；(6)、干压成型：将造粒好的陶瓷粉料在180MPa的压力下压制成圆柱形陶瓷生坯或圆片；(7)、烧结：在500℃排胶1小时，然后按照3～5℃/min速率升至1280～1350℃保温2小时；(8)、冷却至室温：首先以1℃/min的速率降到1000℃，再以100℃/小时的速率降到800℃，然后自然冷却至常温。优选的，在上述的Al2O3掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法中，制备ZnO/SiO2基料的制备方法包括：(1)、ZnO和SiO2按照摩尔比5:3计量；(2)、球磨：将按配方称好的原始粉料放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速365rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:3:2比例球磨10～15小时；(3)、烘干、过筛：将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥，干燥温度80℃，干燥时间20min，干燥完成后采用100目的筛子过筛；(4)、预烧：在氧化铝坩埚中于1100℃预烧4小时。优选的，在上述的Al2O3掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法中，所述步骤(3)中，球磨方法包括：将料放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速365rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:3:2比例球磨10～15小时。优选的，在上述的Al2O3掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法中，所述步骤(4)中，烘干、过筛方法包括：将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥，干燥温度100℃，干燥时间20min，干燥完成后采用40目的筛子过筛，获得陶瓷粉料。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术通过少量Al2O3的添加能够有效改善ZnO/SiO2微波介质陶瓷的烧结特性。所获得陶瓷材料的性能参数如下：介电常数＝6.32，品质因数＝41400GHz，温度系数＝-45.2ppm/℃。具体实施方式本专利技术通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。本实施例中，Al2O3掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法，包括：(1)、制备ZnO/SiO2基料；(2)、加入1.5wt％的Al2O3；(3)、球磨：将料放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速365rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:3:2比例球磨10小时；(4)、烘干、过筛：将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥，干燥温度100℃，干燥时间20min，干燥完成后采用40目的筛子过筛，获得陶瓷粉料；(5)造粒：在陶瓷粉料中加入8wt％的聚乙烯醇，充分研磨后再过筛；(6)、干压成型：将造粒好的陶瓷粉料在180MPa的压力下压制成圆柱形陶瓷生坯或圆片；(7)、烧结：在500℃排胶1小时，然后按照5℃/min速率升至1350℃保温2小时；(8)、冷却至室温：首先以1℃/min的速率降到1000℃，再以100℃/小时的速率降到800℃，然后自然冷却至常温。制备ZnO/SiO2基料的制备方法包括：(1)、ZnO和SiO2按照摩尔比5:3计量；(2)、球磨：将按配方称好的原始粉料放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速365rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:3:2比例球磨10小时；(3)、烘干、过筛：将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥，干燥温度80℃，干燥时间20min，干燥完成后采用100目的筛子过筛；(4)、预烧：在氧化铝坩埚中于1100℃预烧4小时。少量Al2O3的添加能够有效改善ZnO/SiO2微波介质陶瓷的烧结特性。将烧结好的陶瓷粉体进行测试，测试项目包括介电常数、品质因数和温度系数，所用仪器型号为HP8703A，测试腔体为Φ30×t28mm的镀银铝腔，其性能参数如下：介电常数＝6.32，品质因数＝41400GHz，温度系数＝-45.2ppm/℃。最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Al2O3掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：(1)、制备ZnO/SiO2基料；(2)、加入0.7～1.5wt％的Al2O3；(3)、球磨；(4)、烘干、过筛；(5)造粒：在陶瓷粉料中加入8wt％的聚乙烯醇，充分研磨后再过筛；(6)、干压成型：将造粒好的陶瓷粉料在180MPa的压力下压制成圆柱形陶瓷生坯或圆片；(7)、烧结：在500℃排胶1小时，然后按照3～5℃/min速率升至1280～1350℃保温2小时；(8)、冷却至室温：首先以1℃/min的速率降到1000℃，再以100℃/小时的速率降到800℃，然后自然冷却至常温。

【技术特征摘要】
1.一种Al2O3掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：(1)、制备ZnO/SiO2基料；(2)、加入0.7～1.5wt％的Al2O3；(3)、球磨；(4)、烘干、过筛；(5)造粒：在陶瓷粉料中加入8wt％的聚乙烯醇，充分研磨后再过筛；(6)、干压成型：将造粒好的陶瓷粉料在180MPa的压力下压制成圆柱形陶瓷生坯或圆片；(7)、烧结：在500℃排胶1小时，然后按照3～5℃/min速率升至1280～1350℃保温2小时；(8)、冷却至室温：首先以1℃/min的速率降到1000℃，再以100℃/小时的速率降到800℃，然后自然冷却至常温。2.根据权利要求1所述的Al2O3掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于：制备ZnO/SiO2基料的制备方法包括：(1)、ZnO和SiO2按照摩尔比5:3计量；(2)、球磨：将按配方称好的原始粉料放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆...

【专利技术属性】
技术研发人员：施海月，
申请(专利权)人：施海月，
类型：发明
国别省市：江苏,32