本发明专利技术提供了一种BCSLTM‑SA复合微波介质陶瓷及其制备方法，所述BCSLTM‑SA复合微波介质陶瓷包括：Ba1.2Ca0.4Sm3La1.26Ti8.99Mn0.01O26和SmAlO3；其中，所述SmAlO3的质量百分含量为5％～15％。与现有技术相比，本发明专利技术提供的BCSLTM‑SA复合微波介质陶瓷由特定配比的BCSLTM和SA复合而成；该BCSLTM‑SA复合微波介质陶瓷包括Ba1.2Ca0.4Sm3La1.26Ti8.99Mn0.01O26和SmAlO3两种晶相结构，结构稳定，具有特定的介电常数和较高的Q×f值，同时谐振频率温度系数连续可调。
A BCSLTM-SA Composite Microwave Dielectric Ceramics and Its Preparation Method
The invention provides a BCSLTM SA composite microwave dielectric ceramics and a preparation method thereof. The BCSLTM SA composite microwave dielectric ceramics include Ba1.2Ca0.4Sm3La1.26Ti8.99Mn0.01O2 6 and SmAlO 3, in which the mass percentage content of the SmAlO 3 is 5%-15%. Compared with the prior art, the BCSLTM SA composite microwave dielectric ceramics provided by the present invention are composed of BCSLTM and SA with a specific ratio; the BCSLTM SA composite microwave dielectric ceramics include Ba1.2Ca0.4Sm3La1.26Ti8.99Mn0.01O2 6 and SmAlO 3 crystalline phases with stable structure, specific dielectric constant and high Q*f value, while the resonant frequency temperature coefficient is continuously adjustable.
【技术实现步骤摘要】
一种BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷及其制备方法
本专利技术涉及微波介质陶瓷
，更具体地说，是涉及一种BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷及其制备方法。
技术介绍
随着现代通信技术的不断发展，人们对于移动通讯设备的小型化、高性能化及低成本化要求越来越高，这种趋势很大程度上取决于所用微波介质陶瓷材料的介电常数。在同样的谐振频率下介电常数越大波长越小，相应的介质谐振器的尺寸就越小。同时介电常数越大电磁能量也越集中于介质内，受周围环境影响也越小。因此，高介电常数微波介质陶瓷材料(介电常数在55～90)既有利于设备的小型化，又有利于高性能化。但现研究较多介电常数在80左右的Ba6-3xLn8+2xTi18O54(Ln＝La,Sm)体系因损耗较大，且结构不稳定，烧结温度高容易出现钛还原导致性能大幅恶化尚需要进一步深入研究。因此，开发介电常数在55～80之间高Q的微波介质陶瓷材料成为当务之急。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷及其制备方法，本专利技术提供的BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷介电常数在56～68之间，介电损耗低，同时谐振频率温度系数连续可调。本专利技术提供了一种BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷，包括：Ba1.2Ca0.4Sm3La1.26Ti8.99Mn0.01O26和SmAlO3；其中，所述SmAlO3的质量百分含量为5％～15％。优选的，还包括：添加剂；所述添加剂由质量比为(40～55)：(25～35)：(15～30)：(2～10)：(1～10)的SiO2、B2O3、Al2O3、ZnO和MgO制备而成。优选的，所述添加剂的制备方法具体为：将SiO2、B2O3、Al2O3、ZnO和MgO混合后球磨，再在1200℃～1300℃下熔融10min～30min，分离后破碎、过筛，得到添加剂。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述的BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷的制备方法，包括以下步骤：a)将BaCO3、CaCO3、Sm2O3、La2O3、TiO2和MnO2混合后，进行第一次研磨处理，再经第一次预烧结，得到BCSLTM预烧料；同时，将Sm2O3和Al2O3混合后，进行第二次研磨处理，再经第二次预烧结，得到SA预烧料；b)将步骤a)得到的BCSLTM预烧料和SA预烧料混合后，进行第三次研磨处理，得到粉料；再在所述粉料中加入粘合剂进行造粒成型，得到陶瓷生坯；最后将得到的陶瓷生坯进行烧结，得到BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷。优选的，步骤a)中所述第一次研磨处理的过程具体为：将混合后的原料、锆球和水以1：(1.5～2.5)：(1.5～2.5)的质量比混合，在200r/min～300r/min的转速下球磨6h～10h，然后在80℃～150℃下烘干，得到第一次研磨处理后的混料。优选的，步骤a)中所述第一次预烧结的温度为800℃～1100℃，升温速率为2.5℃/min～3.5℃/min，保温时间为2h～3h。优选的，步骤b)中所述粘合剂为质量百分含量为6％～8％的聚乙烯醇水溶液；所述粉料与粘合剂的质量比为100：(7～10)。优选的，步骤b)中所述造粒成型的过程具体为：在所述粉料中加入粘合剂，造粒研磨0.5h～1.5h，过70目～90目筛，再将得到的粉料在80MPa～120MPa的压力下压制成型，得到陶瓷生坯。优选的，步骤b)中所述烧结的温度为1000℃～1100℃，升温速率为2.5℃/min～3.5℃/min，保温时间为2h～4h。优选的，所述步骤b)还包括：将得到的BCSLTM预烧料和SA预烧料与添加剂混合后，再进行第三次研磨处理，得到粉料。本专利技术提供了一种BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷及其制备方法，所述BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷包括：Ba1.2Ca0.4Sm3La1.26Ti8.99Mn0.01O26和SmAlO3；其中，所述SmAlO3的质量百分含量为5％～15％。与现有技术相比，本专利技术提供的BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷由特定配比的BCSLTM(Ba1.2Ca0.4Sm3La1.26Ti8.99Mn0.01O26)和SA(SmAlO3)复合而成，其中，BCSLTM以BaCO3、CaCO3、Sm2O3、La2O3、TiO2和MnO2为基础原料复合而成，SA以Sm2O3和Al2O3为基础原料复合而成；该BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷包括Ba1.2Ca0.4Sm3La1.26Ti8.99Mn0.01O26和SmAlO3两种晶相结构，不仅使复合后的微波介质陶瓷谐振频率温度系数趋近于零，而且提高了陶瓷的Q×f值；同时少量Mn替换Ti主要作为受主掺杂，一方面Mn原子半径稍大于Ti，Mn的加入可以稳定空间结构，提升Q×f值，另一方面，在烧结过程中利用Mn的变价将抑制Ti的还原，进一步提升Q×f值。本专利技术提供的BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷结构稳定，具有特定的介电常数和较高的Q×f值，同时谐振频率温度系数连续可调。实验结果表明，本专利技术提供的BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷的介电常数在56～68之间，Q×f值为20432GHz～29279GHz，相比于同介电常数的其他体系微波介质陶瓷，本体系Q×f值大，介电损耗低；同时，谐振频率温度系数在-5ppm/℃～+5ppm/℃之间连续可调，配方可灵活调整。另外，本专利技术提供的制备方法简单，烧结温度低，只需1000℃～1100℃，成本低；并且符合环保要求，无毒、对环境无污染，适宜大规模的产业化，具有十分广阔的发展前景。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术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。本专利技术提供了一种BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷，包括：Ba1.2Ca0.4Sm3La1.26Ti8.99Mn0.01O26和SmAlO3；其中，所述SmAlO3的质量百分含量为5％～15％。在本专利技术中，所述BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷由BCSLTM(Ba1.2Ca0.4Sm3La1.26Ti8.99Mn0.01O26)和SA(SmAlO3)复合而成，其中，BCSLTM具有正谐振频率温度系数，SA具有负谐振频率温度系数；该BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷包括Ba1.2Ca0.4Sm3La1.26Ti8.99Mn0.01O26和SmAlO3两种晶相结构，不仅使复合后的微波介质陶瓷谐振频率温度系数趋近于零，而且提高了陶瓷的Q×f值；同时少量Mn替换Ti主要作为受主掺杂，一方面Mn原子半径稍大于Ti，Mn的加入可以稳定空间结构，提升Q×f值，另一方面，在烧结过程中利用Mn的变价将抑制Ti的还原，进一步提升Q×f值。本专利技术提供的BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷结构稳定，具有特定的介电常数和较高的Q×f值，同时谐振频率温度系数连续可调。在本专利技术中，所述Ba1.2Ca0.4Sm3La1.26Ti8.99Mn0.01O26以BaCO3、CaCO3、Sm2O3、La2O3、TiO2和MnO2为基础原料复合而成；所述SmAlO3以Sm2O3和Al2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种BCSLTM‑SA复合微波介质陶瓷，包括：Ba1.2Ca0.4Sm3La1.26Ti8.99Mn0.01O26和SmAlO3；其中，所述SmAlO3的质量百分含量为5％～15％。
【技术特征摘要】
1.一种BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷，包括：Ba1.2Ca0.4Sm3La1.26Ti8.99Mn0.01O26和SmAlO3；其中，所述SmAlO3的质量百分含量为5％～15％。2.根据权利要求1所述的BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷，其特征在于，还包括：添加剂；所述添加剂由质量比为(40～55)：(25～35)：(15～30)：(2～10)：(1～10)的SiO2、B2O3、Al2O3、ZnO和MgO制备而成。3.根据权利要求2所述的微波介质陶瓷，其特征在于，所述添加剂的制备方法具体为：将SiO2、B2O3、Al2O3、ZnO和MgO混合后球磨，再在1200℃～1300℃下熔融10min～30min，分离后破碎、过筛，得到添加剂。4.一种权利要求1所述的BCSLTM-SA复合微波介质陶瓷的制备方法，包括以下步骤：a)将BaCO3、CaCO3、Sm2O3、La2O3、TiO2和MnO2混合后，进行第一次研磨处理，再经第一次预烧结，得到BCSLTM预烧料；同时，将Sm2O3和Al2O3混合后，进行第二次研磨处理，再经第二次预烧结，得到SA预烧料；b)将步骤a)得到的BCSLTM预烧料和SA预烧料混合后，进行第三次研磨处理，得到粉料；再在所述粉料中加入粘合剂进行造粒成型，得到陶瓷生坯；最后将得到的陶瓷生坯进行烧结，得到BCSLTM-SA复合微波介质陶...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷旺，吴悦广，马才兵，吕开明，
申请(专利权)人：广东国华新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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