一种低温烧结SiO2基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低温烧结SiO2基微波介质陶瓷材料，由以下质量比组分原料烧结制成：非晶SiO2粉末︰MgF2粉末︰MnCO3粉末＝1︰(0.05‑x)︰x，0.015≤x≤0.03，所述低温烧结SiO2基微波介质陶瓷材料的主物相是晶态SiO2。本发明专利技术还公开了低温烧结SiO2基微波介质陶瓷材料的制备方法，S1、按比例混合MgF2粉末和MnCO3粉末，并进行加热保温处理得到复合助烧剂粉末；S2、按比例混合复合助烧剂粉末与非晶SiO2粉末进行湿法球磨得到混合物；S3、烘干步骤S2获得的混合物并造粒压制成坯料，将坯料进行烧结得到陶瓷材料。本发明专利技术低温烧结SiO2基微波介质陶瓷材料原料来源广泛、制备方法简便，获得的陶瓷材料介电常数低，品质因数高，烧结温度低，可广泛应用于微波基板、导弹天线罩等微波器件的制造。

【技术实现步骤摘要】
一种低温烧结SiO2基微波介质陶瓷材料及其制备方法
本专利技术涉及一种陶瓷材料及其制备方法，特别是涉及一种低温烧结SiO2基微波介质陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
微波介质陶瓷是近三十年迅速发展起来的新型功能陶瓷，被广泛应用于介质谐振器、介质滤波器、双工器、介质稳频振荡器等微波器件。作为微波通讯中的关键材料，微波介质陶瓷的各项性能在很大程度上决定了整体系统的性能和尺寸极限。2020年，无线移动通信将迎来了5G时代，可利用的通信频率也将从微波扩展提升至毫米波段，传输速度快，传输信息量大，这就要求微波陶瓷具有较高的品质因数、超低的介电常数εr以及接近零的谐振频率温度系数。在众多的微波介质材料体系中，SiO2陶瓷材料因其原料低廉，介电性能良好等优势，在微波基板、天线罩等领域具备了较高的应用潜力。然而，制备高性能SiO2微波介质陶瓷材料存在以下几个问题：(1)SiO2存在多种晶型转变，必然伴随较大的体积效应；(2)SiO2烧结温度过高，需要在1600℃以上方可烧结成瓷，助剂的引入虽然可以降低烧结温度，但同时也会导致介电性能的严重缺失；(3)SiO2陶瓷块体介电常数仍比较高(εr＝3.52)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温烧结SiO2基微波介质陶瓷材料，其特征在于，由以下质量比组分原料烧结制成：非晶SiO2粉末︰MgF2粉末︰MnCO3粉末＝1︰(0.05‑x)︰x，0.015≤x≤0.03，所述低温烧结SiO2基微波介质陶瓷材料的主物相是晶态SiO2。

【技术特征摘要】
1.一种低温烧结SiO2基微波介质陶瓷材料，其特征在于，由以下质量比组分原料烧结制成：非晶SiO2粉末︰MgF2粉末︰MnCO3粉末＝1︰(0.05-x)︰x，0.015≤x≤0.03，所述低温烧结SiO2基微波介质陶瓷材料的主物相是晶态SiO2。2.根据权利要求1所述的低温烧结SiO2基微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述低温烧结SiO2基微波介质陶瓷材料的介电常数为2.6～3.0，品质因数为32540～56182GHz，谐振频率温度系数为-23～-37ppm/℃。3.根据权利要求1所述的低温烧结SiO2基微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述非晶SiO2粉末的纯度大于99％，结晶度为0～10％，粒度为700～800nm。4.根据权利要求1所述的低温烧结SiO2基微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述MgF2粉末和MnCO3粉末为分析纯。5.一种低温烧结SiO2基微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、按比例混合MgF2粉末和MnCO3粉末，并进行加热保温处理得到复合助烧剂粉末；S2、按比例混合复合助烧剂粉末与非晶SiO2粉末进行湿法球磨得到混合物；S3、烘干步骤S2获得的混合物并造粒压制成坯料，将坯料进行烧结得到陶瓷材料，各原料粉末的质量比为非晶SiO2粉末︰MgF2粉末︰MnCO3粉末...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲飞，余磊，周杰，王大伟，王旭红，殷仕龙，姚霞喜，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32