一种微波介质材料HoVO4及其制备方法技术

本发明专利技术属于电子陶瓷及其制造领域，具体提供一种微波介质材料HoVO4及其制备方法。本发明专利技术提供的微波介质材料的化学式为HoVO4，由单一HoVO4晶相组成，属于四方锆石晶体结构，微观结构致密、晶粒生长均匀、原子堆积率高，从而获得了优良的微波介电性能：介电常数为11.1～11.6、Q

【技术实现步骤摘要】
一种微波介质材料HoVO4及其制备方法


[0001]本专利技术属于电子陶瓷及其制造领域，涉及一种微波介质材料HoVO4及其制备方法。

技术介绍

[0002]现代通信系统的迅猛发展加速了微波材料的研究，特别是在最新发展中的5G技术，应用于毫米波频段的介质材料应具有低介电常数、高品质因数和零温度系数。近年来广泛研究的微波介质材料包括钼酸盐、钒酸盐、硼酸盐、钨酸盐等，其中，钒酸盐以其固有烧结温度低、微波性能优良等优点而被广泛关注。“Solar Photocatalytic and Self
‑
Cleaning Performances of HoVO
4 Doped ZnO.Journal of Nanoscience,18(2018)178
‑
187.”采用水热分解法合成了太阳能光活性的HoVO4‑
ZnO光催化剂，可有效处理有机废水，也可作为自清洁材料。HoVO4作为一种光催化剂材料已经得到了研究，但是还没有人研究在微波领域的应用。
[0003]基于此背景，本专利技术提供一种微波介质材料HoVO4及其制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供了一种微波介质材料HoVO4及其制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种微波介质材料，其特征在于，所述微波介质材料的化学式为：HoVO4。
[0007]进一步的，所述微波介质材料为四方晶系的HoVO4晶相。
[0008]进一步的，所述微波介质材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0009]步骤1：按化学式HoVO4的摩尔比，以分析纯Ho2O3、V2O5为原料进行配料；
[0010]步骤2：将原料与去离子水、锆球混合，球磨6～7小时后，在烘箱中于90～100℃干燥12小时；
[0011]步骤3：将干燥料过筛后，在700～800℃下预烧3～4小时，得到初步晶相的预烧料；
[0012]步骤4：将原料与去离子水、锆球混合，球磨4～5小时，在烘箱中于90～100℃干燥12小时；
[0013]步骤5：将干燥料与聚乙烯醇溶液(PVA)混合、造粒，在10～20MPa压制成生坯；
[0014]步骤6：将生坯在空气中450～550℃排胶2小时，在1050～1200℃烧结5～6小时，得到所述微波介质材料。
[0015]本专利技术的有益效果在于：
[0016]本专利技术提供一种微波介质材料HoVO4，在1050～1200℃烧结拥有优良的微波介电性能：介电常数为11.1～11.6、Q
×
f值为22000～28000GHz、谐振频率温度系数为
‑
39～
‑
18ppm/℃。
[0017]本专利技术提供的微波介质材料HoVO4，单一晶相为HoVO4，晶体结构为四方锆石结构，微观结构致密，晶粒生长均匀，原子堆积率高，从而获得了低介电损耗；微观结构中Ho
‑
O键能大，拥有较优的谐振频率温度系数，有利于提高器件工作的稳定性。
附图说明
[0018]图1为实施例3制备的微波介质材料HoVO4在1150℃烧结温度下的XRD图。
[0019]图2为实施例3制备的微波介质材料HoVO4在1150℃烧结温度下的SEM图。
具体实施方案
[0020]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0021]本专利技术提供4个实施例，每个实施例的微波介质材料配方为HoVO4，烧结温度为1050℃、1100℃、1150℃、1200℃；所述微波介质材料均采用如下方法进行制备：
[0022]步骤1：按化学式HoVO4的摩尔比，以分析纯Ho2O3、V2O5为原料进行配料；
[0023]步骤2：将原料与去离子水、锆球混合，球磨6～7小时后，在烘箱中于90～100℃干燥12小时；
[0024]步骤3：将干燥料过筛后，在700～800℃下预烧3～4小时，得到初步晶相的预烧料；
[0025]步骤4：将原料与去离子水、锆球混合，球磨4～5小时，在烘箱中于90～100℃干燥12小时；
[0026]步骤5：将干燥料与聚乙烯醇溶液(PVA)混合、造粒，在10～20MPa压制成生坯；
[0027]步骤6：将生坯在空气中在450～550℃排胶2小时，在1050～1200℃烧结5～6小时，得到所述微波介质材料。
[0028]以上4个实施例的具体工艺参数及微波介电性能如下表所示：编号烧结温度(℃)ε
r
Q
×
f值(GHz)τ
f
(ppm/℃)实施例1105011.1922744
‑
38.69实施例2110011.5123598
‑
32.19实施例3115011.5227271
‑
22.39实施例4120011.4322829
‑
17.78
[0029]由上表可见，本专利技术提供的微波介质材料HoVO4，在1050～1200℃烧结拥有优良的微波介电性能：介电常数为11.1～11.6、Q
×
f值为22000～28000GHz、谐振频率温度系数为
‑
39～
‑
18ppm/℃。由图1可见，XRD谱的特征峰与PDF#72
‑
0273标准卡片匹配度很高，表明为单一晶相HoVO4。由图2中SEM可知，具有致密均匀的微观结构，从而获得了低介电损耗。
[0030]以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，本说明书中所公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换；所公开的所有特征、或所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以任何方式组合。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微波介质材料，其特征在于，所述微波介质材料的化学式为HoVO4。2.按权利要求1所述微波介质材料，其特征在于，所述微波介质材料由单一HoVO4晶相组成，属于四方锆石晶体结构。3.按权利要求1所述微波介质材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：按化学式HoVO4的摩尔比，以分析纯Ho2O3、V2O5为原料进行配料；步骤2：将原料与去离子水、锆球混合，球磨6～7小时后，在烘箱中于90...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，陈丽，谌祝廷，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：