一种高调谐率钛酸钡基介质陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于陶瓷材料技术领域，公开了一种高调谐率钛酸钡基介质陶瓷材料及其制备方法，采用SnO2掺杂对BaTiO3进行改性；以BaCO3、TiO2、SnO2为原料，目标合成物为BaTi1‑

【技术实现步骤摘要】
一种高调谐率钛酸钡基介质陶瓷材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于陶瓷材料
，具体来说，是涉及一种功能陶瓷材料及其制备方法。
技术背景
[0002]电子信息技术迅猛发展对宽调谐范围、低插损调谐介质器件的需求日益迫切，该类器件的容量随偏压非线性变化，用在微波电路中可实现对信号相位、频率或幅度的调控，其响应速度快、成本低，且功率承载能力强，在移动通信、卫星系统等民用和军事领域具有广泛应用前景。此类器件需要高品质调谐介质陶瓷材料作为支撑，调谐率和介电损耗是评价其性能的关键参数，目前难以实现两者的协同优化。
[0003]BaTiO3因具有较高介电常数、较低介电损耗成为当前应用最广泛的MLCC用原材料。然而，目前大多数研究集中于BaTiO3在的宽温稳定性和抗还原特性，对其调谐性能的研究较少。因此，研发出高调谐率、低介电损耗的BaTiO3能基介电调谐介质陶瓷材料，对调谐介质器件的发展至关重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在改善BaTiO3基介质陶瓷材料的介电调谐性能，提供了一种高调谐率钛酸钡基介质陶瓷材料及其制备方法，具有高调谐率、低介电损耗的特点，能够满足实际应用需求。
[0005]本专利技术通过以下的技术方案予以实现：
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供了一种高调谐率钛酸钡基介质陶瓷材料，采用SnO2掺杂对BaTiO3进行改性得到，其化学式为BaTi1‑
x
Sn
x
O3，0.12≤x≤0.15。
[0007]进一步地，其调谐率为64.3％～89.9％，介电损耗为0.00447～0.02444。
[0008]更进一步地，介电常数ε
r
为10929～23719。
[0009]根据本专利技术的另一个方面，提供了上述高调谐率钛酸钡基介质陶瓷材料的制备方法，该方法按照以下步骤进行：
[0010](1)将BaCO3、TiO2、SnO2按照化学计量比进行配料，将配料样品与去离子水和锆球混合球磨；
[0011](2)将步骤(1)混合球磨后所得原料烘干后，过筛，得到颗粒均匀的粉料；
[0012](3)将步骤(2)所得粉料在1050～1150℃温度下煅烧，预合成BaTi1‑
x
Sn
x
O3粉料；
[0013](4)将步骤(3)所得粉料添加粘结剂进行造粒之后过筛，压制成生坯；
[0014](5)将步骤(4)所得生坯放于马弗炉中，在空气气氛下于1300～1375℃进行烧结，得到最终样品。
[0015]进一步地，步骤(1)中的配料样品、去离子水、锆球按照3︰25︰15的质量比混合球磨。
[0016]进一步地，步骤(1)中混合球磨时间为8小时。
[0017]进一步地，步骤(2)中烘干温度为140℃，过筛为40目筛。
[0018]进一步地，步骤(4)中粘结剂为石蜡，其占粉料质量百分比为10％。
[0019]进一步地，步骤(4)中压制生坯所采用的粉料为0.2g，压制压力为4MPa。
[0020]本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术以BaCO3、TiO2、SnO2为原料，采用简单固相合成法，通过B位离子取代的方式，调节BaTiO3基介质陶瓷材料居里峰位置，制备出一种调谐性能优异、介电损耗较低的BaTi1‑
x
Sn
x
O3介质陶瓷材料，其介电常数ε
r
为10929～23719，调谐率为64.3％～89.9％，介电损耗为0.00447～0.02444，因此具有较低的介电损耗及优异的调谐率，应用前景广泛。
具体实施方式
[0022]下面通过具体的实施例对本专利技术作进一步的详细描述，以下实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。
[0023]实施例1
[0024]首先，将BaCO3、SnO2、TiO2按照BaTi
0.88
Sn
0.12
O3化学式中各摩尔比进行配料，将配料样品与去离子水和锆球按照3︰25︰15的质量比混合球磨8h；混合球磨后所得原料于140℃烘干，然后过40目筛，得到颗粒均匀的粉料；所得粉料放入中温炉中1050℃煅烧2h，预合成BaTi1‑
x
Sn
x
O3粉料；将预合成的粉料添加质量百分比为10％的石蜡，进行造粒之后过筛；将0.2g造粒后的粉料在4MPa下压制成生坯；将生坯放于马弗炉中，在空气气氛下于1325℃下进行烧结4h，制得本实施例的BaTi
0.88
Sn
0.12
O3介质陶瓷材料。
[0025]在所得制品上下表面均匀涂覆银浆，经840℃烧渗制备电极，制得待测样品。
[0026]实施例2
[0027]首先，将BaCO3、SnO2、TiO2按照BaTi
0.85
Sn
0.15
O3化学式中各摩尔比进行配料，将配料样品与去离子水和锆球按照3︰25︰15的质量比混合球磨8h；混合球磨后所得原料于140℃烘干，然后过40目筛，得到颗粒均匀的粉料；所得粉料放入中温炉中1050℃煅烧2h，预合成BaTi1‑
x
Sn
x
O3粉料；将预合成的粉料添加质量百分比为10％的石蜡，进行造粒之后过筛；将0.2g造粒后的粉料在4MPa下压制成生坯；将生坯放于马弗炉中，在空气气氛下于1325℃下进行烧结4h，制得本实施例的BaTi
0.85
Sn
0.15
O3介质陶瓷材料。
[0028]在所得制品上下表面均匀涂覆银浆，经840℃烧渗制备电极，制得待测样品。
[0029]实施例3
[0030]首先，将BaCO3、SnO2、TiO2按照BaTi
0.85
Sn
0.15
O3化学式中各摩尔比进行配料，将配料样品与去离子水和锆球按照3︰25︰15的质量比混合球磨8h；混合球磨后所得原料于140℃烘干，然后过40目筛，得到颗粒均匀的粉料；所得粉料放入中温炉中1100℃煅烧2h，预合成BaTi1‑
x
Sn
x
O3粉料；将预合成的粉料添加质量百分比为10％的石蜡，进行造粒之后过筛；将0.2g造粒后的粉料在4MPa下压制成生坯；将生坯放于马弗炉中，在空气气氛下于1325℃下进行烧结4h，制得本实施例的BaTi
0.85
Sn
0.15
O3介质陶瓷材料。
[0031]在所得制品上下表面均匀涂覆银浆，经840℃烧渗制备电极，制得待测样品。
[0032]实施例4
[0033]首先，将BaCO3、SnO2、TiO2按照BaTi
0.85
Sn
0.15
O3化学式中各摩尔比进行配料，将配料样品与去离子水和锆球按照3︰25︰15的质量比混合球磨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高调谐率钛酸钡基介质陶瓷材料，其特征在于，采用SnO2掺杂对BaTiO3进行改性得到，其化学式为BaTi1‑
x
Sn
x
O3，0.12≤x≤0.15。2.根据权利要求1所述的一种高调谐率钛酸钡基介质陶瓷材料，其特征在于，其调谐率为64.3％～89.9％，介电损耗为0.00447～0.02444。3.根据权利要求2所述的一种高调谐率钛酸钡基介质陶瓷材料，其特征在于，介电常数ε
r
为10929～23719。4.一种如权利要求1
‑
3所述的高调谐率钛酸钡基介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：(1)将BaCO3、TiO2、SnO2按照化学计量比进行配料，将配料样品与去离子水和锆球混合球磨；(2)将步骤(1)混合球磨后所得原料烘干后，过筛，得到颗粒均匀的粉料；(3)将步骤(2)所得粉料在1050～1150℃温度下煅烧，预合成BaTi1‑
x
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玲霞，彭伟，杨盼，徐康力，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：