微波介质陶瓷材料、介质陶瓷块和微波通信设备制造技术

本发明专利技术公开了一种微波介质陶瓷材料、介质陶瓷块和微波通信设备。该微波介质陶瓷材料包括氧化锌、二氧化硅和氧化镁。本申请提供的微波介质陶瓷材料主要由氧化锌、二氧化硅和氧化镁组成，其具有低介电常数、低损耗和近零的温度系数。因此，通过实施本申请提供的微波介质陶瓷材料具有改善的微波介电性能。

【技术实现步骤摘要】
微波介质陶瓷材料、介质陶瓷块和微波通信设备
本申请涉及通信
，特别是涉及一种用于5G通信技术的微波介质陶瓷材料、介质陶瓷块和微波通信设备。
技术介绍
微波通信技术(例如5G通信技术)的快速发展对微波器件的性能提出了更高的要求。传统的金属谐振器体积大、重量大，对微波器件的性能造成了限制。微波介质陶瓷材料通常需要具有较高的介电常数，其可以制成各种微波器件，以满足滤波单元小型化和低损耗等指标的需求。本申请提出了一种新型的微波介质陶瓷材料，其具有改善的微波介电性能。
技术实现思路
本申请提供一种微波介质陶瓷材料、介质陶瓷块和微波通信设备，其具有改善的微波介电性能。为了解决上述技术问题，本申请提供的一种技术方案为提供一种微波介质陶瓷材料。该微波介质陶瓷材料包括氧化锌、二氧化硅和氧化镁。为了解决上述技术问题，本申请提供的一种技术方案为提供一种介质陶瓷块。该介质陶瓷块由微波介质陶瓷制成，所述微波介质陶瓷包括氧化锌、二氧化硅和氧化镁。为了解决上述技术问题，本申请提供的一种技术方案为提供一种微波通信设备。该微波通信设备包括前述介质陶瓷块。本申请的有益效果是：本申请提供的微波介质陶瓷材料主要由氧化锌、二氧化硅和氧化镁组成，其具有低介电常数、低损耗和近零的温度系数。因此，通过实施本申请提供的微波介质陶瓷材料具有改善的微波介电性能。附图说明图1是制备本申请的微波介质陶瓷材料的方法的流程示意图。图2是本申请提供的微波通信设备一实施例的结构示意图。图3示例性地示出了本申请提供的微波介质陶瓷材料的微波介电性能的测试结果。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。本申请一方面提供一种微波介质陶瓷材料。该微波介质陶瓷材料包括氧化锌、二氧化硅和氧化镁。即该微波介质陶瓷主要由上述组分组成，可以理解，该微波介质陶瓷还可以含有少量或微量的其他物质。在一些实施例中，氧化锌在其中所占的摩尔百分比为20％～70％。在一些实施例中，二氧化硅在其中所占的摩尔百分比为20％～60％。在一些实施例中，氧化镁在其中所占的摩尔百分比为10％～20％。其中，摩尔百分比指的是物质的量的百分比。例如将1mol的物质A与4mol的物质B混合后，物质A的摩尔百分比等于1/(1+4)＝20％，而物质B的摩尔百分比等于4/(1+4)＝80％。在一些实施例中，该微波介质陶瓷还可包括改性添加剂，即能够改善该微波介质陶瓷性能的添加剂。应当理解，该改性添加剂不一定为液态，也可以为固态等形式。具体地，该改性添加剂可以为CoO、NiO或MnO2中的一个或多个的组合，也就是说，该改性添加剂可只包括CoO、NiO或MnO2中的一种，也可以包括其中的两种或三种。可选地，该改性添加剂的占比可以为0～2mol％。也就是说，该改性添加剂占整个材料的摩尔百分比不超过2％。该微波介质陶瓷的化学组成可以表示为xZnO-ySiO-zMgO2-dMO，其中x、y、z和d的比例为0.2～0.7:0.2～0.6:0.1～0.2:0～0.02，MO表示前述改性添加剂。例如，若将x、y、z和d的值分别取为0.5、0.3、0.18和0.02，而选用CoO当做改性添加剂，则该微波介质陶瓷的化学组成可表示为0.5ZnO-0.3SiO-0.18MgO2-0.02CoO。当然，x、y、z和d的取值还可以取该范围内的其他值。通过改变该微波介质陶瓷的各化学组分之间的比例，可以对该微波介质陶瓷的微波介电性能进一步进行调整。根据测试结果，该微波介质陶瓷的介电常数为7～8，Q*f值为9000～105000GHz。例如，采用网络分析仪(Agilent5071C)在12GHz的测试频率下测试该微波介质陶瓷的微波介电性能，得到如图3中的表格所示的测试结果。本申请提供的微波介质陶瓷主要由氧化锌、二氧化硅和氧化镁组成，其具有低介电常数、低损耗和近零的温度系数。因此，通过实施本申请提供的微波介质陶瓷具有改善的微波介电性能。参阅图1，在另一方面，本申请还提供一种制备微波介质陶瓷的方法。该方法包括：S101：提供对应氧化锌、二氧化硅和氧化镁的原材料。在一些实施例中，对应氧化锌、二氧化硅和氧化镁的原材料可以是对应金属元素的氧化物或碳酸盐。其中，金属元素的氧化物直接与待制备的微波介质陶瓷的组分对应，而一些金属元素的碳酸盐可在受热等情况下转变为该金属元素的氧化物，因此同样可以作为原料。在另一些实施例中，该原材料还可以是对应金属元素的醇化物，在这种情况下可使用适当的化学处理方法将该金属的醇化物转化为所需要的氧化物。其具体方法为本领域内的习知技术，在此不再赘述。本实施例中，对应氧化锌的原材料的摩尔百分比为20～70％，对应二氧化硅的原材料的摩尔百分比为20％～60％，对应氧化镁的原材料的摩尔百分比为10％～20％。应当理解，上述摩尔百分比是指除去原材料中的杂质后的摩尔百分比。本实施例中，可按照该微波介质陶瓷的各组分的占比准备原材料。在已知各组分的摩尔百分比的情况下，可根据各组分的分子量、原材料的纯度等参数计算得到所需要的原材料的质量。根据各组分所需的摩尔数和分子量计算各组分所需的质量，再根据各组分所需的质量和上述原材料的纯度计算得到所需的原材料的质量。这样就可以根据计算得到的结果准备相应重量的原材料。在一些实施例中，还可向原材料中添加改性添加剂。该改性添加剂可以为CoO、NiO或MnO2中的一个或多个。改性添加剂占所有原材料的总摩尔数的比例通常应不超过2％。S102：添加有机溶剂和磨球并进行一次球磨。在步骤S102中，可选用去离子水、酒精、丙酮等作为有机溶剂，选用锆球、玛瑙球等作为磨球，选用陶瓷、聚氨酯或尼龙等材质的磨罐，并采用行星磨、搅拌磨、滚磨、振动磨等方式进行一次球磨。其中，为了提高球磨的效果还可添加适当的分散剂或者调节料浆的PH值。在一些实施例中，可以使用去离子水作为有机溶剂，并使用ZrO2材料制成的磨球。在步骤S102中，将准确称量的各原料倒入球磨罐内，加入去离子水和ZrO2磨球，使原材料、去离子水和磨球的重量比为1:1.5:4，并球磨4小时。S103：将一次球磨得到的料浆烘干，并通过煅烧得到陶瓷体。将球磨后的材料混合均匀后出料并烘干，例如，可在100～120℃条件下将材料烘干。球磨结束并烘干后得到的混合物需要在一定温度下煅烧以合成陶瓷体，其煅烧温度及保温时间取决于所对应的配方。例如，在本实施例中，可将球磨后烘干的料浆在900～1050℃下煅烧2～8小时以合成陶瓷体。S104：粉碎陶瓷体，添加有机溶剂和磨球并进行二次球磨。将合成好的上述陶瓷体用粉碎。本申请对粉碎的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述微波介质陶瓷材料包括氧化锌、二氧化硅和氧化镁。/n

【技术特征摘要】
20181231 CN PCT/CN2018/1260151.一种微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述微波介质陶瓷材料包括氧化锌、二氧化硅和氧化镁。


2.如权利要求1所述的微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述氧化锌所占摩尔百分比为20％～70％；
所述二氧化硅所占摩尔百分比为20％～60％；
所述氧化镁所占摩尔百分比为10％～20％。


3.如权利要求1所述的微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述微波介质陶瓷材料还包括改性添加剂；所述改性添加剂所占摩尔百分比为0％～2％。


4.如权利要求3所述的微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述改性添加剂为CoO、NiO或MnO2中的一个或多个的组合。


5.如权利要求3所述的微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述微波介质陶瓷材料的化学组成为xZnO-ySiO-zMgO2-dMO，其中x、y、z和d的比例为0.2～0.7:0.2～0.6:0.1～0.2:0～0.02，MO表示所述改性添加剂。


6.如权利要求5所述的微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述微波介质陶瓷材料的介电常数为7～8；所述微波介质陶瓷材料的Q*f值为9000～105000Ghz。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁亮亮，陆正武，陈薛爱，
申请(专利权)人：深圳市大富科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44