一种陶瓷材料及其制备方法技术

一种陶瓷材料及其制备方法，该陶瓷材料包括：陶瓷主相，所述陶瓷主相包括Al

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种陶瓷材料及其制备方法
本申请涉及陶瓷材料
，特别涉及一种陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
微波介质陶瓷材料是一种新型功能电子陶瓷，具有介电常数高、损耗低、频率温度系数小等特点，用这种陶瓷材料可以制成介质谐振器、双工器、介质滤波器等器件，广泛应用于移动通信基站、直放站、雷达、卫星定位导航系统等众多领域，以满足上述基站天馈系统中滤波单元小型化和低损耗等高性能指标的需要。Al2O3基陶瓷是目前应用较广的介电常数小于20的微波介质材料，但其谐振频率温度系数通常在-50ppm/℃左右，无法满足越来越高的指标要求。
技术实现思路
本申请主要解决的技术问题是提供一种陶瓷材料及其制备方法，能够提供一种频率温度系数在±10ppm/℃范围内陶瓷材料。为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种陶瓷材料，包括：陶瓷主相，所述陶瓷主相包括Al2O3-MgO-Sm2O3形成的固溶物，其中，所述固溶物中Al2O3、MgO、Sm2O3的摩尔比为(20.90-23.10)：(2.85-3.15)：(1.90-2.10)；玻璃相，所述玻璃相包括Al2O3、ZnO、BaO、SiO2、B2O3中至少两种。为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种陶瓷材料的制备方法，包括：提供陶瓷基体，所述陶瓷基体包括Al2O3、MgO、Sm2O3形成的固溶物，其中，Al2O3、MgO、Sm2O3的摩尔比为(20.90-23.10)：(2.85-3.15)：(1.90-2.10)；将所述陶瓷基体与玻璃粉混合形成复合粉体，其中，所述玻璃粉包括Al2O3、ZnO、BaO、SiO2、B2O3中至少两种；将所述复合粉体烧结形成所述陶瓷材料，其中，所述陶瓷基体形成所述陶瓷材料的陶瓷主相，所述玻璃粉形成所述陶瓷材料的玻璃相。本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请所提供的陶瓷材料包括陶瓷主相和玻璃相，陶瓷主相包括Al2O3-MgO-Sm2O3形成的固溶物，其中，固溶物中Al2O3、MgO、Sm2O3的摩尔比为(20.90-23.10)：(2.85-3.15)：(1.90-2.10)；玻璃相包括Al2O3、ZnO、BaO、SiO2、B2O3中至少两种。上述陶瓷主相中的固溶物具有优异的微波介电性能，其相对介电常数εr≈16.5，品质因子Q×f≈11000GHz，频率温度系数τf≈+93ppm/℃。因其温度系数为正值，通过添加一定比例的频率温度系数为负值的形成玻璃相的材料，使最终形成的陶瓷材料的频率温度系数在±10ppm/℃范围内，相对介电常数小于20，且品质因数约10000GHz，同时形成玻璃相的材料具有低的熔点和低软化温度，可以降低陶瓷材料烧结温度。【附图说明】为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：图1为本申请陶瓷材料的制备方法一实施方式的流程示意图；图2为图1中步骤S101一实施方式的流程示意图。【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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，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，均属于本申请保护的范围。本申请提供了一种新型陶瓷材料，该陶瓷材料可以应用于5G基站，例如，5G基站中的滤波器等，其包括陶瓷主相和玻璃相。其中，陶瓷主相包括Al2O3-MgO-Sm2O3形成的固溶物，固溶物中Al2O3、MgO、Sm2O3的摩尔比为(20.90-23.10)：(2.85-3.15)：(1.90-2.10)；优选地，Al2O3、MgO、Sm2O3的摩尔比22：3：2。玻璃相包括Al2O3、ZnO、BaO、SiO2、B2O3中至少两种。上述陶瓷主相中的固溶物具有优异的微波介电性能，其相对介电常数εr≈16.5，品质因子Q×f≈11000GHz，频率温度系数τf≈+93ppm/℃。因其温度系数为正值，通过添加一定比例的频率温度系数为负值的玻璃相材料，使最终形成的陶瓷材料的频率温度系数在±10ppm/℃范围内，相对介电常数小于20，且品质因数约10000GHz，同时形成玻璃相的材料具有低的熔点和低软化温度，可以降低陶瓷材料烧结温度。在一个实施方式中，上述陶瓷材料中玻璃相的重量与陶瓷主相的重量的比值大于0且小于等于0.5％，例如，0.1％、0.2％、0.3％、0.4％等。由该比值范围内的玻璃相与陶瓷主相所形成的陶瓷材料的微波介电性能较好。在又一个实施方式中，上述玻璃相为ROX、SiO2、B2O3形成的混合物，且ROX、SiO2、B2O3的摩尔比为1:1:1，ROX为Al2O3、ZnO、BaO中至少一种。该玻璃相的设计方式可以使得后续形成的陶瓷材料的微波介电性能较好。下面从陶瓷材料的制备方法的角度对本申请所提供的陶瓷材料作进一步说明。请参阅图1，图1为本申请陶瓷材料的制备方法一实施方式的流程示意图，该制备方法包括：S101：提供陶瓷基体，陶瓷基体包括Al2O3、MgO、Sm2O3形成的固溶物，其中，Al2O3、MgO、Sm2O3的摩尔比为(20.90-23.10)：(2.85-3.15)：(1.90-2.10)。具体地，请参阅图2，图2为图1中步骤S101一实施方式的流程示意图。上述步骤S101包括：S201：将Al2O3、MgO、Sm2O3混合并研磨成第一粉体，其中，Al2O3、MgO、Sm2O3的摩尔比为(20.90-23.10)：(2.85-3.15)：(1.90-2.10)。具体地，上述步骤S201之前，本申请所提供的制备方法还包括：根据Al2O3-MgO-Sm2O3固溶物中各个原料的摩尔比，计算获得需要称量的各个原料的重量，其中，本申请所采用的各个原料为分析纯，例如，MgO的纯度为99wt％、Sm2O3的纯度为99.9w本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷材料，包括：/n陶瓷主相，所述陶瓷主相包括Al

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种陶瓷材料，包括：
陶瓷主相，所述陶瓷主相包括Al
2O
3-MgO-Sm
2O
3形成的固溶物，其中，所述固溶物中Al
2O
3、MgO、Sm
2O
3的摩尔比为(20.90-23.10)：(2.85-3.15)：(1.90-2.10)；

玻璃相，所述玻璃相包括Al
2O
3、ZnO、BaO、SiO
2、B
2O
3中至少两种。



根据权利要求1所述的陶瓷材料，其中，
Al
2O
3、MgO、Sm
2O
3的摩尔比为22：3：2。



根据权利要求1所述的陶瓷材料，其中，
所述玻璃相的重量与所述陶瓷主相的重量的比值大于0且小于等于0.5％。


根据权利要求1所述的陶瓷材料，其中，
所述玻璃相为RO
X、SiO
2、B
2O
3形成的混合物，其中，RO
X为Al
2O
3、ZnO、BaO中的至少一种。



根据权利要求4所述的陶瓷材料，其中，
RO
X、SiO
2、B
2O
3的摩尔比为1:1:1。



根据权利要求1所述的陶瓷材料，其中，
所述陶瓷材料用于5G基站。


一种陶瓷材料的制备方法，包括：
提供陶瓷基体，所述陶瓷基体包括Al
2O
3、MgO、Sm
2O
3形成的固溶物，其中，Al
2O
3、MgO、Sm
2O
3的摩尔比为(20.90-23.10)：(2.85-3.15)：(1.90-2.10)；

将所述陶瓷基体与玻璃粉混合形成复合粉体，其中，所述玻璃粉包括Al
2O
3、ZnO、BaO、SiO
2、B
2O
3中至少两种；

将所述复合粉体烧结形成所述陶瓷材料，其中，所述陶瓷基体形成所述陶瓷材料的陶瓷主相，所述玻璃粉形成所述陶瓷材料的玻璃相。


根据权利要求7所述的制备方法，其中，
Al
2O
3、MgO、Sm
2O
3的摩尔比为22：3：2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆正武，袁亮亮，
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