一种中介微波介质陶瓷粉料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种中介微波介质陶瓷粉料及其制备方法，包括如下重量百分数的组分：氧化镁30～35％、二氧化钛55～65％、三氧化二镧1.4～2％、碳酸钙3～5％、氧化锆0.5～0.7％、氧化铋0.3～0.6％、二氧化锰0.4～0.7％；其制备方法包括球磨混料、干燥、造粒、排胶与烧结等步骤。与现有技术相比，本发明专利技术的中介微波介质陶瓷粉料具有烧结温度低、介电常数低、品质因数Q较高、介质损耗小、温度稳定性优异等特点，促进陶瓷烧结致密化，提高陶瓷硬度和相对密度，制备方法简单。

An intermediate microwave dielectric ceramic powder and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种中介微波介质陶瓷粉料及其制备方法
本专利技术涉及电子陶瓷
，特别涉及一种中介微波介质陶瓷粉料及其制备方法。
技术介绍
微波介质陶瓷是指应用于微波(300MHz到00GHz)频段电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷，微波介质陶瓷广泛应用于谐振器、滤波器与振荡器等微波器件,是移动通讯、卫星通讯及GPS技术中的关键材料,其在很大程度上决定了微波通讯器件与系统的尺寸与性能极限。根据介电常数的大小将微波介质陶瓷分为低介、中介和高介3类。然而，现有的中介微波介质陶瓷粉料存在有气孔、陶瓷晶粒异常生长、陶瓷致密性差以及温度稳定性差等不足。有鉴于此，确有必要开发一种具有烧结温度低、介电常数低、品质因数Q较高、介质损耗小、温度稳定性优异等特点的中介微波介质陶瓷粉料及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种中介微波介质陶瓷粉料及其制备方法，具有烧结温度低、介电常数低、品质因数Q较高、介质损耗小、温度稳定性优异等特点，促进陶瓷烧结致密化，提高陶瓷硬度和相对密度。本专利技术为达到上述目的所采用的技术方案是：一种中介微波介质陶瓷粉料，其包括如下重量百分数的组分：氧化镁30～35％、二氧化钛55～65％、三氧化二镧1.4～2％、碳酸钙3～5％、氧化锆0.5～0.7％、氧化铋0.3～0.6％、二氧化锰0.4～0.7％。作为最优选的方案之一，该中介微波介质陶瓷粉料包括如下重量百分数的组分：氧化镁33％、二氧化钛60％、三氧化二镧1.4％、碳酸钙4％、氧化锆0.6％、氧化铋0.5％、二氧化锰0.5％。作为最优选的方案之一，该中介微波介质陶瓷粉料包括如下重量百分数的组分：氧化镁30％、二氧化钛62.4％、三氧化二镧1.6％、碳酸钙5％、氧化锆0.6％、氧化铋0.4％、二氧化锰0.6％。作为最优选的方案之一，该中介微波介质陶瓷粉料包括如下重量百分数的组分：氧化镁31.5％、二氧化钛62％、三氧化二镧2％、碳酸钙3％、氧化锆0.5％、氧化铋0.6％、二氧化锰0.4％。优选地，该中介微波介质陶瓷粉料还包括烧结助剂2～5％，所述的烧结助剂为包括A或B的氧化物，A为Zn、Cu、Sn、Fe、Co、Ni中的至少一种，B为V、Nb、Ta、Ti、Si中的至少一种，A的氧化物的质量含量占烧结助剂的总质量的30～60wt％。优选地，该中介微波介质陶瓷粉料还包括改性剂1～6％，所述改性剂为氧化物B2O3、V2O5和NiO中的至少一种。一种上述的中介微波介质陶瓷粉料的制备方法，其包括如下步骤：S1：按权利要求1的物料比配料，将物料湿法球磨混合后进行干燥；S2：将干燥后的粉体进行二次球磨后添加聚乙二醇PEG2000进行造粒、过筛；S3：造粒过筛后压制成型，在一定温度下排胶后随炉冷却后得到陶瓷粉料，再将陶瓷粉料进行烧结，即得微波介质材料。优选地，所述的步骤S1中湿法球磨为加入去离子水介质球磨4-6小时；干燥温度为60-100℃、时间为0.5-1小时。优选地，所述的步骤S2中二次球磨后添加聚乙二醇PEG2000的用量占陶瓷粉料全部物料总质量的3-5wt％造粒；过筛采用40～100目筛网过筛。优选地，所述的步骤S3中排胶温度为300-400℃、时间为1-2小时；烧结温度为950-1050℃、烧结时间为4-5小时。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的中介微波介质陶瓷粉料具有烧结温度低、介电常数低、品质因数Q较高、温度稳定性优异等特点，烧结温度在1000℃左右，有益于节能，通过添加氧化镁在二氧化钛组分中使晶粒尺寸明显减小，通过添加纳米纳米氧化镧，可以有效提高抗电蚀能力、降低电极损耗，利用烧结助剂、改性剂等复配，有效抑制陶瓷晶粒异常生长，加快气孔排除，促进陶瓷烧结致密化，提高陶瓷硬度和相对密度，还具有介质损耗小、抗电强度高、温度特性好等优点。上述是专利技术技术方案的概述，以下结合具体实施方式，对本专利技术做进一步说明。具体实施方式：为了使本专利技术的目的和技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例作详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：本实施例提供的中介微波介质陶瓷粉料及其制备方法，该中介微波介质陶瓷粉料包括如下重量百分数的组分：氧化镁33％、二氧化钛60％、三氧化二镧1.4％、碳酸钙4％、氧化锆0.6％、氧化铋0.5％、二氧化锰0.5％。本实施例的上述中介微波介质陶瓷粉料的制备方法，其包括如下步骤：S1：按上述物料比配料，将物料湿法球磨混合后进行干燥；湿法球磨为加入去离子水介质球磨4小时；干燥温度为100℃、时间为0.5小时。S2：将干燥后的粉体进行二次球磨后添加聚乙二醇PEG2000进行造粒、过筛；二次球磨后添加聚乙二醇PEG2000的用量占陶瓷粉料全部物料总质量的3wt％造粒；过筛采用40～100目筛网过筛。S3：造粒过筛后压制成型，在一定温度下排胶后随炉冷却后得到陶瓷粉料，再将陶瓷粉料进行烧结，即得微波介质材料。排胶温度为400℃、时间为1小时；烧结温度为950℃、烧结时间为5小时。实施例2：本实施例提供的中介微波介质陶瓷粉料及其制备方法，其与实施例1基本相同，不同之处在于：该中介微波介质陶瓷粉料包括如下重量百分数的组分：氧化镁30％、二氧化钛62.4％、三氧化二镧1.6％、碳酸钙5％、氧化锆0.6％、氧化铋0.4％、二氧化锰0.6％。其制备方法不同之处在于：在步骤S1中湿法球磨为加入去离子水介质球磨6小时；干燥温度为60℃、时间为1小时；在步骤S2中二次球磨后添加聚乙二醇PEG2000的用量占陶瓷粉料全部物料总质量的5wt％造粒；过筛用40～100目筛网过筛；在步骤S3中排胶温度为400℃、时间为1小时；烧结温度为1050℃、烧结时间为4小时。实施例3：本实施例提供的中介微波介质陶瓷粉料及其制备方法，其与实施例1基本相同，不同之处在于：该中介微波介质陶瓷粉料包括如下重量百分数的组分：氧化镁31.5％、二氧化钛62％、三氧化二镧2％、碳酸钙3％、氧化锆0.5％、氧化铋0.6％、二氧化锰0.4％。其制备方法不同之处在于：在步骤S1中湿法球磨为加入去离子水介质球磨4小时；干燥温度为60℃、时间为0.5小时；在步骤S2中二次球磨后添加聚乙二醇PEG2000用量占陶瓷粉料全部物料总质量的5wt％造粒；过筛用40～100目筛网过筛；在步骤S3中排胶温度为400℃、时间为2小时；烧结温度为1050℃、烧结时间为5小时。实施例4：本实施例提供的中介微波介质陶瓷粉料及其制备方法，其与实施例1基本相同，不同之处在于：该中介微波介质陶瓷粉料包括如下重量百分数的组分：氧化镁30％、二氧化钛60.4％、三氧化二镧1.6％、碳酸钙5％、氧化锆0.6％、氧化铋0.4％、二氧化锰0.6％以及烧结助剂2％，所述的烧结助剂为包括A或B的氧化物，A为Zn、Cu、Sn、Fe、Co、Ni中的至少一种，B为V、Nb、T本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中介微波介质陶瓷粉料，其特征在于，包括如下重量百分数的组分：氧化镁30～35％、二氧化钛55～65％、三氧化二镧1.4～2％、碳酸钙3～5％、氧化锆0.5～0.7％、氧化铋0.3～0.6％、二氧化锰0.4～0.7％。/n

【技术特征摘要】
1.一种中介微波介质陶瓷粉料，其特征在于，包括如下重量百分数的组分：氧化镁30～35％、二氧化钛55～65％、三氧化二镧1.4～2％、碳酸钙3～5％、氧化锆0.5～0.7％、氧化铋0.3～0.6％、二氧化锰0.4～0.7％。


2.如权利要求1所述的中介微波介质陶瓷粉料，其特征在于，该中介微波介质陶瓷粉料包括如下重量百分数的组分：氧化镁33％、二氧化钛60％、三氧化二镧1.4％、碳酸钙4％、氧化锆0.6％、氧化铋0.5％、二氧化锰0.5％。


3.如权利要求1所述的中介微波介质陶瓷粉料，其特征在于，该中介微波介质陶瓷粉料包括如下重量百分数的组分：氧化镁30％、二氧化钛62.4％、三氧化二镧1.6％、碳酸钙5％、氧化锆0.6％、氧化铋0.4％、二氧化锰0.6％。


4.如权利要求1所述的中介微波介质陶瓷粉料，其特征在于，该中介微波介质陶瓷粉料包括如下重量百分数的组分：氧化镁31.5％、二氧化钛62％、三氧化二镧2％、碳酸钙3％、氧化锆0.5％、氧化铋0.6％、二氧化锰0.4％。


5.如权利要求1所述的中介微波介质陶瓷粉料，其特征在于，还包括烧结助剂2～5％，所述的烧结助剂为包括A或B的氧化物，A为Zn、Cu、Sn、Fe、Co、Ni中的至少一种，B为V、Nb、Ta、Ti、Si中的至少一种，A的氧化物的质量含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：程小华，
申请(专利权)人：东莞市钧鹏电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44