一种低温烧成陶瓷坯体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低温烧成陶瓷坯体及其制备方法，属于陶瓷材料技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种低温烧成陶瓷坯体及其制备方法


[0001]本专利技术属于陶瓷材料
，具体地，涉及一种低温烧成陶瓷坯体及其制备方法
。

技术介绍

[0002]随着社会经济的飞速发展，移动
(
无线
)
通讯技术一直在不断地更新换代
。19
世纪后期，赫兹
(Hernrich Rudolf)
通过实验证明了电磁波的存在，成为现代无线通信的理论基石
。20
世纪
70
年代，贝尔实验室提出了蜂窝
(Cellular Network)
的概念，解决了人们在频谱资源匮乏和超大用户容量方面的技术难题
。
从此，无线通信技术从最初的模拟蜂窝移动通信系统到数字语音传输，再到当今的
4G
移动互联网
、WiFi、
全球卫星定位系统为重要技术支撑的现代移动通信技术
。
当前国内
6GHz
频段以下的
5G
系统已全面进入商用阶段
。5G(5th
‑
Generation
，正式名称为
IMT
‑
2020)
即最新一代蜂窝移动通信技术，它赋予了三大运用场景：强化版的移动宽带
(eMBB)、
超高可靠和超低时延通信
(uMTC)
与超大连接的
MTC(mMTC)
，促进了物联网汽车
、
虚拟现实
(VR)、
自动驾驶
、
安全技术
、
健康医疗等行业的发展
。
为了适应移动智能终端设备轻量微型
、
高频集成
、
多功能化的发展趋势，亟需研制出先进的微波电路元件
。
高性能的微波介质材料是制造先进微波电子元件的前提，近几十年来随着移动通信技术的进步而迅速发展起来，已经成为全球功能材料领域的新兴研究方向
。
[0003]微波介质陶瓷定义为在微波频段
(300MHz
‑
300GHz)
电路中完成某种特定功能的介电陶瓷材料，是制作介质谐振器
、
滤波器
、
移相器等微型无线通讯器件的关键材料
。
传统的微波介质复合陶瓷体系在制备过程中，由于两端点材料烧结温度差异大，会导致复合陶瓷的烧结温度升高而产生氧空位等晶格缺陷增加介电损耗
。
较高的烧结温度能耗过高，从而耗费大量成本，因此亟需一种可低温烧成的微波介质陶瓷坯体
。

技术实现思路

[0004]本专利技术涉及一种低温烧成陶瓷坯体及其制备方法，属于陶瓷材料

。
本专利技术提供的陶瓷坯体使用
Sr2CeO4和
Sr2TiO4复合相，再加入
Li2CO3、B2O3、SiO2、Al2O3、K2O、Na2O
制得的玻璃相的混合粉末共同烧结制得
。
所制得的陶瓷胚体晶粒生长均匀致密，气孔数量减少，同时玻璃相的混合粉末有着较低的熔化温度，使得陶瓷胚体的烧结温度显著降低
。Li2CO3的存在可以使得
Sr2CeO4保持良好的性能防止被分解；
K2O、Na2O
的存在降低玻璃相粘度
、
促进了液相烧结，使其结构变得致密，结构损耗大大减少，导致其介电损耗降低
。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种低温烧成陶瓷坯体的制备方法，包括以下操作：
[0007]步骤一：分别对
Sr2CeO4和
Sr2TiO4的粉料进行预处理；
[0008]步骤二：制备玻璃相的混合粉末；
[0009]步骤三：将步骤一预处理后的
Sr2CeO4和
Sr2TiO4的粉料按比例称料与混合粉末混合，二次球磨5‑
6h
，烘干后研磨均匀，并加入质量分数为6‑
8wt
％的聚乙烯醇水溶液进行造
粒，研磨成预制粉末；
[0010]步骤四：将预制粉末通过压片机压制成型，获得生胚；
[0011]步骤五：将生胚进行排胶，随后升温至烧结温度并保温3‑
5h
，制得一种低温烧成陶瓷坯体
。
[0012]作为本专利技术的一种优选方案，步骤一中所述预处理包括以下操作：
[0013]a.
分别称取质量比为6‑
7:3
‑4的
Sr2CeO4和
Sr2TiO4的粉料，以无水乙醇为球磨介质，球磨3‑
4h
，烘干，并研磨均匀；
[0014]b.
将
Sr2CeO4粉末与
Sr2TiO4粉末分别煅烧
。
[0015]作为本专利技术的一种优选方案，
b
中所述
Sr2CeO4粉末煅烧温度为
1050
‑
1150℃
，煅烧时间为7‑
10h。
[0016]作为本专利技术的一种优选方案，
b
中所述
Sr2TiO4粉末煅烧温度为
1100
‑
1200℃
，煅烧时间为3‑
5h。
[0017]作为本专利技术的一种优选方案，步骤二中所述混合粉末通过以下操作制得：
[0018](1)
对
Li2CO3、B2O3、SiO2、Al2O3、K2O、Na2O
进行称料，球磨3‑
5h
制得混合物
A
；
[0019](2)
将混合物
A
经过研磨，煅烧得块体，将所得的块体砸碎，研磨，过
400
目筛，获得混合粉末
。
[0020]作为本专利技术的一种优选方案，
(1)
中所述
Li2CO3:B2O3:SiO2:Al2O3:K2O:Na2O
的质量比为3‑
3.5:6
‑
7:1:0.1
‑
0.15:0.01
‑
0.02:0.03
‑
0.05
，
Li2CO3、B2O3、SiO2、Al2O3、K2O、Na2O
总体的质量占
Sr2CeO4粉末与
Sr2TiO4粉末总质量的
1.0
‑
1.5
％
。
[0021]作为本专利技术的一种优选方案，
(2)
中所述煅烧温度为
720
‑
800℃
，煅烧时间为2‑
3h。
[0022]作为本专利技术的一种优选方案，步骤五中所述排胶包括以下操作：将生胚于
500
‑
580℃<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低温烧成陶瓷坯体的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下操作：步骤一：分别对
Sr2CeO4和
Sr2Ti O4的粉料进行预处理；步骤二：制备玻璃相的混合粉末；步骤三：将步骤一预处理后的
Sr2CeO4和
Sr2TiO4的粉料按比例称料与混合粉末混合，二次球磨5‑
6h
，烘干后研磨均匀，并加入质量分数为6‑
8wt
％的聚乙烯醇水溶液进行造粒，研磨成预制粉末；步骤四：将预制粉末通过压片机压制成型，获得生胚；步骤五：将生胚进行排胶，随后升温至烧结温度并保温3‑
5h
，制得一种低温烧成陶瓷坯体
。2.
根据权利要求1所述的一种低温烧成陶瓷坯体的制备方法，其特征在于：步骤一中所述预处理包括以下操作：
a.
分别称取质量比为6‑
7:3
‑4的
Sr2CeO4和
Sr2TiO4的粉料，以无水乙醇为球磨介质，球磨3‑
4h
，烘干，并研磨均匀；
b.
将
Sr2CeO4粉末与
Sr2TiO4粉末分别煅烧
。3.
根据权利要求2所述的一种低温烧成陶瓷坯体的制备方法，其特征在于：
b
中所述
Sr2CeO4粉末煅烧温度为
1050
‑
1150℃
，煅烧时间为7‑
10h。4.
根据权利要求2所述的一种低温烧成陶瓷坯体的制备方法，其特征在于：
b
中所述
Sr2TiO4粉末煅烧温度为
1100
‑
1200℃
，煅烧时间为3‑
5h。5.
根据权利要求1所述的一种低温烧成陶瓷坯体的制备方法，其特征在于：步骤二中所述混合粉末通过以下操作制得：
(1)
对
Li 2
CO3、B...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓章胜，全佳欣，潘镇明，余传兵，
申请(专利权)人：高安常莹新型材料有限公司，
类型：发明
国别省市：