一种高Q值高介电常数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Q值高介电常数微波介质陶瓷材料，化学式为Sr1‑xLa2x/3TiO3，其中0＜x＜1.0。先将原料SrCO3、La2O3、TiO2按化学式称量配料，经磨、烘干、过筛，再于1150℃下煅烧4小时，合成主晶相；造粒后，再以2MPa的压力压制成型为坯体；坯体于1300℃烧结，保温6小时，制成高Q值高介电常数微波介质陶瓷材料。本发明专利技术的介电常数εr为49.2～296，品质因数Qf值为3000GHz～15243GHz，谐振频率温度系数τf在42×10‑6/℃～1580×10‑6/℃范围内。

Microwave dielectric ceramic material with high Q value and high dielectric constant and preparation method thereof

The invention discloses a microwave dielectric ceramic material with high Q value and high dielectric constant. The chemical formula is Sr1_xLa2x/3TiO3, in which 0 < x < 1.0. The main crystalline phase was synthesized by grinding, drying and sieving SrCO3, La2O3 and TiO2 according to chemical formula, then calcined at 1150 C for 4 hours. After granulation, the green body was formed by pressing at 2 MPa. The green body was sintered at 1300 C and kept for 6 hours to prepare high Q value and high dielectric constant microwave dielectric ceramics. The dielectric constant of the present invention is 49.2-296, the Qf value is 3000 GHz-1524 3GHz, and the resonant frequency temperature coefficient_f is in the range of 42 *10_6 /~ 1580 10_6 /.

【技术实现步骤摘要】
一种高Q值高介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法
本专利技术属于一种以成分为特征的陶瓷组合物，尤其涉及一种以Sr1-xLa2x/3TiO3(0＜x＜1.0)为化学式，具有高Q值高介电常数的微波介质陶瓷材料及其制备方法
技术介绍
近年来，快速进步的移动通讯技术对微波器件的需求不断提升。微波介质陶瓷因其优异的性能得到了广泛关注。微波介质陶瓷介电损耗低、介电常数高、谐振频率温度系数可近零，目前普遍使用在移相器、滤波器、介质谐振器、稳频振荡器、微波介质天线等微波技术各个领域。随着微波技术在无线通系统中的应用不断受到重视，对微波介质陶瓷材料的开发研究围绕着追求超低的介电损耗(特别是中介电常数类)和探索更高相对介电常数(εr＞100)的新材料体系两方面开展。目前，微波介质陶瓷元器件正向微型化、低损耗、高稳定、片式化和低成本的方向发展，开发高介电常数材料并减小其损耗对减小器件体积有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的，是为在现有技术的基础上进一步提高SrTiO3陶瓷材料的Qf值并减小τf值，以适应电子信息技术高频化和数字化的发展方向。提供一种以SrCO3、La2O3、TiO2为原料，通过简单固相法制备一种具有高Q值高品质因数低τf值的微波介质陶瓷材料。本专利技术通过如下技术方案予以实现。一种高Q值高介电常数微波介质陶瓷材料，化学式为Sr1-xLa2x/3TiO3，其中0＜x＜1.0。上述高Q值高介电常数微波介质陶瓷材料的制备方法，具体实施步骤如下：(1)将原料SrCO3、La2O3、TiO2按Sr1-xLa2x/3TiO3其中0＜x＜1.0的化学式称量配料；(2)将步骤(1)配制的粉料放入球磨罐中，加入氧化锆球和无水乙醇，球磨6小时；再将球磨后的原料置于红外干燥箱中烘干，烘干后过40目筛，获得颗粒均匀的粉料；(3)将步骤(2)处理后的粉料于1150℃下煅烧4小时，合成主晶相；(4)在步骤(3)合成主晶相的粉料中外加质量百分比为0.75％的聚乙烯醇，放入球磨罐中，加入氧化锆球和无水乙醇，球磨12小时，烘干后过80目筛，再用粉末压片机以2MPa的压力压制成型为坯体；(5)将步骤(4)成型后的坯体于1300～1350℃烧结，保温6小时，制成高Q值高介电常数微波介质陶瓷材料。所述步骤(2)和步骤(4)的烘干温度为100℃。所述步骤(2)和步骤(4)的陶瓷粉体与氧化锆球、去离子水的质量比为1：1：2。所述步骤(4)的坯体为Φ10mm×5mm的圆片形坯体。本提供了一种高介电常数、低介电损耗、低谐振频率温度系数的微质波介陶瓷材料及其制备方法，制得的Sr1-xLa2x/3TiO3(0＜x＜1.0)材料介电常数εr为49.2～296，品质因数Qf值为3000GHz～15243GHz，谐振频率温度系数τf在42×10-6/℃～1580×10-6/℃范围内。该方法提升了微波介质陶瓷材料的品质因数，同时显著降低了τf值。具体实施方式本专利技术以SrCO3(分析纯)、La2O3(分析纯)、TiO2(分析纯)为初始原料，通过简单固相合成法制备微波介质陶瓷。本专利技术具体实施方案如下：1.将原料SrCO3、La2O3、TiO2按化学计量式Sr1-xLa2x/3TiO3(0＜x＜1.0)。将约15g的混合粉料放入尼龙罐中，加入200ml无水乙醇，加入150g的锆球后，在行星式球磨机上球磨6小时，转速为400转/分；2.将球磨后的原料置于干燥箱中，于100℃烘干后过40目筛；3.烘干过筛后的粉料放入中温炉，于1150℃预烧，保温4小时；4.在步骤3预烧后的粉料中加入0.75％的聚乙烯醇作为粘合剂进行混合，放入球磨罐中，加入氧化锆球和或无水乙醇，球磨12小时，烘干后过80目筛，再用粉末压片机以2MPa的压力压制成坯体；5.将生坯在1300℃烧结，保温6小时，制成高介电常数微波介质陶瓷。6.通过网络分析仪测试所得制品的微波特性。本专利技术具体实施例的主要工艺参数及其微波介电性能详见表1。表1本专利技术不局限于上述实施例，一些细节的变化是可能的，但这并不因此违背本专利技术的范围和精神。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高Q值高介电常数微波介质陶瓷材料，化学式为Sr1‑xLa2x/3TiO3，其中0＜x＜1.0。上述高Q值高介电常数微波介质陶瓷材料的制备方法，具体实施步骤如下：(1)将原料SrCO3、La2O3、TiO2按Sr1‑xLa2x/3TiO3其中0＜x＜1.0的化学式称量配料；(2)将步骤(1)配制的粉料放入球磨罐中，加入氧化锆球和无水乙醇，球磨6小时；再将球磨后的原料置于红外干燥箱中烘干，烘干后过40目筛，获得颗粒均匀的粉料；(3)将步骤(2)处理后的粉料于1150℃下煅烧4小时，合成主晶相；(4)在步骤(3)合成主晶相的粉料中外加质量百分比为0.75％的聚乙烯醇，放入球磨罐中，加入氧化锆球和无水乙醇，球磨12小时，烘干后过80目筛，再用粉末压片机以2MPa的压力压制成型为坯体；(5)将步骤(4)成型后的坯体于1300～1350℃烧结，保温6小时，制成高Q值高介电常数微波介质陶瓷材料。

【技术特征摘要】
1.一种高Q值高介电常数微波介质陶瓷材料，化学式为Sr1-xLa2x/3TiO3，其中0＜x＜1.0。上述高Q值高介电常数微波介质陶瓷材料的制备方法，具体实施步骤如下：(1)将原料SrCO3、La2O3、TiO2按Sr1-xLa2x/3TiO3其中0＜x＜1.0的化学式称量配料；(2)将步骤(1)配制的粉料放入球磨罐中，加入氧化锆球和无水乙醇，球磨6小时；再将球磨后的原料置于红外干燥箱中烘干，烘干后过40目筛，获得颗粒均匀的粉料；(3)将步骤(2)处理后的粉料于1150℃下煅烧4小时，合成主晶相；(4)在步骤(3)合成主晶相的粉料中外加质量百分比为0.75％的聚乙烯醇，放入球磨罐中，加入氧化锆...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玲霞，陈思亮，于仕辉，郑浩然，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12