一种定位天线用的微波介质陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种定位天线用的微波介质陶瓷材料及其制备方法，该微波介质陶瓷材料由按照摩尔份数计的以下组分制备而成：2份碳酸钡、9份二氧化钛、0.02

【技术实现步骤摘要】
一种定位天线用的微波介质陶瓷材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种微波介质材料技术，尤其涉及一种定位天线用的微波介质陶瓷材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]微波介质陶瓷应用于微波频段(300MHz
‑
300GHz)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷，在现代通讯中被广泛用作谐振器、滤波器、介质天线和介质导波回路等元器件，是现代通信技术的关键基础材料，已在便携式移动电话、汽车电话、无线电话、电视卫星接收器和军事雷达等方面有着广泛的应用，在现代通讯工具的小型化、集成化过程中正发挥着越来越大的作用。
[0003]随着定位导航技术的发展，而定位天线是导航系统必不可少的关键部件，其采用微波介质陶瓷制作而成，目前，国内开发应用的微波介质陶瓷材料普遍性能偏低，主要表现为用这种微波陶瓷材料制造的器件，在高介电常数不稳定、品质因数偏低、抗折强度偏低等，这些问题的存在严重制约了国内微波介质陶瓷材料行业的发展。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种定位天线用的微波介质陶瓷材料，该微波介质陶瓷材料的介电常数稳定、品质因数高和抗折强度高。
[0005]本专利技术的目的之二在于提供一种定位天线用的微波介质陶瓷材料的制备方法。该制备方法简单，能够规模化生产和成本较低。
[0006]本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：一种定位天线用的微波介质陶瓷材料，由按照摩尔份数计的以下组分制备而成：2份碳酸钡、9份二氧化钛、0.02
‑
0.05份(Zr
0.8
Sn
0.2
)TiO4材料；
[0007]该微波介质陶瓷材料的介电常数为40，所述微波介质陶瓷材料的品质因数Q
·
f>45000，抗折强度>250MPa。
[0008]进一步地，所述碳酸钡、二氧化钛的粒径小于2.0μm，且纯度>99.5％。
[0009]进一步地，所述(Zr
0.8
Sn
0.2
)TiO4材料的制备方法为：按摩尔比准确称取以下物料：0.8份二氧化锆、0.2份二氧化锡、1份二氧化钛，加入上述物料2倍重量的去离子水、上述物料0.5％重量的分散剂，研磨至粒径D
50
＝0.5
±
0.1μm，D
90
＝1.0
±
0.4μm，得混料浆料a；通过压力式喷雾干燥塔将混料浆料a干燥完毕，然后在1220
±
20℃保温3
±
1h下合成，自燃冷却，得到(Zr
0.8
Sn
0.2
)TiO4材料。
[0010]进一步地，所述二氧化锆、二氧化锡，粒径小于2.0μm，且纯度>99.5％。
[0011]本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：一种定位天线用的微波介质陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
[0012](1)配料：按照摩尔份数计，准确称取以下原料：2份碳酸钡、9份二氧化钛、0.02
‑
0.05份(Zr
0.8
Sn
0.2
)TiO4材料；
[0013](2)一次研磨：将步骤(1)得到的配料混合物、配料混合物2倍重量的去离子水、配料混合物0.5％重量，加入到搅拌罐、高速分散均匀，然后采用砂磨机砂磨至粒径D
50
＝1.0
±
0.1μm，D
90
＝1.8
±
0.4μm，得一次料浆料；
[0014](3)喷雾干燥：采用压力式喷雾干燥塔将步骤(2)得到的一次料浆料进行干燥，得到干燥料；
[0015](4)烧块：将步骤(3)得到的干燥料在温度1150
±
10℃下，保温3
±
1h，自然冷却后，得到烧块料；
[0016](5)二次研磨：将步骤(4)得到的烧块料进行物料破碎，然后过40目筛，称取通过40目筛的烧块的重量，同时称取其重量0.1％
‑
0.15％的Ca1‑
2x
Li
x
Sm4Ti5O
17
材料，称取其重量70％的去离子水、称取其重量0.5％的分散剂，将以上通过40目筛的烧块、去离子水、分散剂加入至砂磨机搅拌罐中，高速分散均匀，然后采用砂磨机砂磨至粒径D
50
＝1.2
±
0.2μm，D
90
＝2.0
±
0.4μm，得二次料浆料；
[0017](6)喷雾造粒：向二次料浆料中加入重量分数16％的聚乙烯醇PVA溶液，加入量为步骤(5)中通过40目筛的烧块的重量的12％
±
4％，同时加入步骤(5)中通过40目筛的烧块的重量0.5％的脱模剂；搅拌均匀后将浆料喷雾造粒，经过筛60目筛去粗粉、过筛250目筛去细粉，得到60目～250目的造粒料，即得定位天线用的微波介质陶瓷材料。
[0018]进一步地，所述Ca1‑
2x
Li
x
Sm4Ti5O
17
材料由如下方法制备而得：按摩尔比准确称取以下物料：(1
‑
2x)份碳酸钙、x份碳酸锂、5份二氧化钛、4份氧化钐，加入上述物料2倍重量的去离子水、上述物料重量0.5％的分散剂，研磨至粒径D
50
＝0.8
±
0.1μm，D
90
＝1.5
±
0.4μm，得混料浆料b；通过压力式喷雾干燥塔将混料浆料b干燥完毕，然后在900
±
20℃保温3
±
1h下合成，自燃冷却，得到Ca1‑
2x
Li
x
Sm4Ti5O
17
材料；所述x的范围为0.33<x<0.42。
[0019]进一步地，所述碳酸钙、氧化钐、碳酸锂的粒径小于2.0μm，且纯度>99.5％。
[0020]进一步地，所述分散剂为聚羧酸铵、柠檬酸铵、葡萄糖酸铵分散剂中的至少一种。
[0021]进一步地，所述脱模剂为聚酰胺乳液、石蜡乳液、硬脂酸乳液、聚氨酯乳液、有机硅乳液中的至少一种。
[0022]进一步地，所述PVA溶液中的PVA选自市售型号为1788、2488、3088、1288、0588中的至少一种。
[0023]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0024](1)为克服Ba2Ti9O
20
相难以合成的特点，加入了Ba2Ti9O
20
晶相稳定材料(Zr
0.8
Sn
0.2
)TiO4。由于在1150
±
10℃的合成温度附近，(Zr
0.8...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定位天线用的微波介质陶瓷材料，其特征在于，由按照摩尔份数计的以下组分制备而成：2份碳酸钡、9份二氧化钛、0.02
‑
0.05份(Zr
0.8
Sn
0.2
)TiO4材料；该微波介质陶瓷材料的介电常数为40，所述微波介质陶瓷材料的品质因数Q
·
f>45000，抗折强度>250MPa。2.如权利要求1所述的定位天线用的微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述碳酸钡、二氧化钛的粒径小于2.0μm，且纯度>99.5％。3.如权利要求1所述的定位天线用的微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述(Zr
0.8
Sn
0.2
)TiO4材料的制备方法为：按摩尔比准确称取以下物料：0.8份二氧化锆、0.2份二氧化锡、1份二氧化钛，加入上述物料2倍重量的去离子水、上述物料0.5％重量的分散剂，研磨至粒径D
50
＝0.5
±
0.1μm，D
90
＝1.0
±
0.4μm，得混料浆料a；通过压力式喷雾干燥塔将混料浆料a干燥完毕，然后在1220
±
20℃保温3
±
1h下合成，自燃冷却，得到(Zr
0.8
Sn
0.2
)TiO4材料。4.如权利要求3所述的定位天线用的微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述二氧化锆、二氧化锡，粒径小于2.0μm，且纯度>99.5％。5.一种定位天线用的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配料：按照摩尔份数计，准确称取以下原料：2份碳酸钡、9份二氧化钛、0.02
‑
0.05份(Zr
0.8
Sn
0.2
)TiO4材料；(2)一次研磨：将步骤(1)得到的配料混合物、配料混合物2倍重量的去离子水、配料混合物0.5％重量的分散剂，加入到搅拌罐、高速分散均匀，然后采用砂磨机砂磨至粒径D
50
＝1.0
±
0.1μm，D
90
＝1.8
±
0.4μm，得一次料浆料；(3)喷雾干燥：采用压力式喷雾干燥塔将步骤(2)得到的一次料浆料进行干燥，得到干燥料；(4)烧块：将步骤(3)得到的干燥料在温度1150
±
10℃下，保温3
±
1h，自然冷却后，得到烧块料；(5)二次研磨：将步骤(4)得到的烧块料进行物料破碎，然后过40目筛，称取通过40目筛的烧块的重量，同时称取其重量0...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢义鹏，林小冬，符仁敏，薛伟志，
申请(专利权)人：广东康荣高科新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：