一种适用于介质谐振腔的微波介质陶瓷材料及其制备方法，涉及微波介质陶瓷材料及其制备方法。具有较高Ｑ值、正温度系数、生产工艺简单、低成本。它由主晶相和改性添加剂组成，主晶相通式为ｘＭｇＴｉＯ３－（１－ｘ）ＣａＴｉＯ３，其中０．９０≤ｘ≤０．９７；所述的改性添加剂是ＭｇＯ，以及ＣｅＯ２、ＭｎＯ２、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３中的一种或几种与ＭｇＯ复配而成；改性添加剂含量占总重量的１．０－４．０％。制备步骤：１）配料；２）球磨；３）造粒；４）成型；５）烧结。本发明专利技术经检测具有较高的Ｑ值，中等介电常数，正的谐振频率温度系数。用该材料所制得的元器件应用于介质谐振腔中，与相同频率下的金属同轴谐振腔相比，介质谐振腔体积小、无载Ｑ值高，频率温度系数＜１０ｐｐｍ／℃，较好的满足了移动通讯基站使用需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微波介质陶瓷材料及其制备方法，尤其涉及一种应用于介质谐振腔的 微波介质陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
应用于移动通讯基站的滤波器必须具有很好的频率选择特性、小型化及低成本 化。原有的金属同轴腔滤波器虽然价格便宜，但其无载Q值低、频率温度稳定性差(负温度 系数)，不能满足现代移动通讯基站的要求。一般的金属同轴谐振腔，中心导体和屏蔽金属之间是空气，如果在原来放置中心 导体的位置，合适的安放好高介电常数的介质，就构成了介质谐振腔。 现在使用的微波介质陶瓷材料，追求具有近零的频率温度系数，在和金属腔匹配 时，由于金属谐振腔具有较大的负温度系数，不能改善滤波器的温度系数。为了满足现代移动通讯的要求，用较高Q值、一定介电常数、具有正温度系数的陶 瓷材料加载金属同轴谐振腔(介质谐振腔)来制造微波滤波器(介质谐振腔滤波器)，越来 越得到通讯行业的重视。首先，陶瓷介质具有较高的介电常数且介质谐振腔的无载Q值很 高，由它做成的介质谐振腔滤波器体积小，插入损耗低，选择性能好；其次，可以通过使用低 成本的、正频率温度系数的介质陶瓷材料，降低滤波器成本，改善滤波器频率温度特性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有较高Q值、正温度系数、生产工艺简单、 低成本的适用于介质谐振腔的微波介质陶瓷材料及其制备方法。本专利技术的技术方案是它由主晶相和改性添加剂组成，所述的主晶相通式为 XMgTiO3-(1-x) CaTiO3,其中0. 90彡χ彡0. 97 ；所述的改性添加剂是MgO，以及CeO2, MnO2, SiO2, B2O3中的一种或几种与MgO复配而成；按主晶相和改性添加剂的总重量份计，所述改 性添加剂含量占总重量的1. 0-4. 0%。所述改性添加剂组成按重量份计是MgO 1-1. 6%, CeO2 0-0. 5%, MnO2 :0_1. 5%, SiO2 0-0. 2%, B2O3 0-0. 2%。本专利技术按以下步骤制备1)、配料；将所述主晶相以及所述改性添加剂按重量份混合，得混合料；2)、球磨；将上述混合料投入球磨机，再加入磨球和水，混合料与磨球与水的重量 比是1 1.8-2.2 0.5-0. 8，球磨4-8小时，出料；3)、造粒；往球磨后的混合料中按重量比1 0.08-0. 12加入聚乙烯醇溶液，均勻 搅拌1. 5-2. 5小时，进行喷雾造粒，造粒尺寸控制在80 250目；4)、成型；将上述粒料放入成型模具中，在IOOMPa压力下干压成型，得坯体；5)、烧结；将上述坯体置入1320_1420°C环境中烧结2_5小时，出料，冷却，制得。本专利技术的微波介质陶瓷材料，经检测具有较高的Q值，中等介电常数，正的谐振频率温度系数。用该材料所制得的元器件应用于介质谐振腔中，与相同频率下的金属同轴谐 振腔相比，介质谐振腔体积小、无载Q值高，频率温度系数< 10ppm/°C，较好的满足了移动 通讯基站使用需求。本专利技术中所涉及到的微波介质陶瓷材料制备方法与传统的生产技术相 比，生产工艺过程基本相同，主要区别是省掉了预烧工艺，简化了生产流程，降低了生产成 本。具体实施例方式实施例一一、1、按通式为 0. 9MgTi03-0. lCaTi03 配制主晶相材料 100kg ；2、配制改性添加剂；MgO :1kgCe02 0. 5kgMn02 :0kgSi02 :0kgB203 :0kg共计1.5kg二、1)、配料；将所述主晶相以及所述改性添加剂按重量份混合，得混合料；2)、球磨；将上述混合料投入球磨机，再加入磨球和水，混合料与磨球与水的重量 比是1 1.8 0.5，球磨4小时，出料；3)、造粒；往球磨后的混合料中按重量比1 0.08加入聚乙烯醇溶液，均勻搅拌 1.5小时，进行喷雾造粒，造粒尺寸控制在80目；4)、成型；将上述粒料放入成型模具中，在lOOMPa压力下干压成型，得坯体；5)、烧结；将上述坯体置入1320°C环境中烧结5小时，出料，冷却，制得。实施例二一、1、按通式为 0. 97MgTi03-0. 03CaTi0s 配制主晶相材料 100kg ；2、配制改性添加剂；MgO :1.6kgCe02 :0kgMn02 :1.5kgSi02 :0. 2kgB203 :0. 2kg共计3.5kg二、1)、配料；将所述主晶相以及所述改性添加剂按重量份混合，得混合料；2)、球磨；将上述混合料投入球磨机，再加入磨球和水，混合料与磨球与水的重量 比是1 2. 2 0.8，球磨8小时，出料；3)、造粒；往球磨后的混合料中按重量比1 0.12加入聚乙烯醇溶液，均勻搅拌 2. 5小时，进行喷雾造粒，造粒尺寸控制在250目；4)、成型；将上述粒料放入成型模具中，在lOOMPa压力下干压成型，得坯体；5)、烧结；将上述坯体置入1420°C环境中烧结2小时，出料，冷却，制得。实施例三 一、1、按通式为 0. 97MgTi03-0. 03CaTi0s 配制主晶相材料 100kg ；2、配制改性添加剂；MgO :1.6kgCe02 0. 3kgMn02 :1kgSi02 :0. lkgB203 :0. lkg共计3.lkg二、1)、配料；将所述主晶相以及所述改性添加剂按重量份混合，得混合料；2)、球磨；将上述混合料投入球磨机，再加入磨球和水，混合料与磨球与水的重量 比是1 2 0.75，球磨6小时，出料；3)、造粒；往球磨后的混合料中按重量比1 0.1加入聚乙烯醇溶液，均勻搅拌2 小时，进行喷雾造粒，造粒尺寸控制在150目；4)、成型；将上述粒料放入成型模具中，在lOOMPa压力下干压成型，得坯体；5)、烧结；将上述坯体置入1380°C环境中烧结3小时，出料，冷却，制得。本专利技术的主旨是调节微波介质陶瓷材料的组成配比，利用固相法工艺，得到一种 具有较高Q值、正温度系数、生产工艺简单、低成本的微波介质陶瓷材料。该材料特别适用 于介质谐振腔滤波器的制备。性能检测例按照表1的配方，准确称量各原材料。表1 :xMgTi03_ (1-x) CaTi03微波介质陶瓷材料组成<table>table see original document page 6</column></row><table>然后按料球水=1 2 0. 6比例在砂磨机中球磨5小时，加入聚乙烯醇溶液 搅拌2小时后喷雾造粒，然后将造好粒的料粉在lOOMPa压力下压制成直径18mm、厚度8 10mm的圆柱坯体，将坯体在1320°C 1420°C下烧结2 5小时，得到所需的微波介质陶瓷 材料。对相关性能的检测，采用Ailment 8753ET网络分析仪，根据空腔法用微波频率 的横向电场(TE011模)分析样品的介电性能，测试频率在6 8GHz。通过测量介质谐振 器的谐振频率随温度的变化率得到样品的谐振频率温度系数，测量的温度范围为-40°C 85 °C。其性能测试参数如表2所示表2 :xMgTi03-(l-x) CaTi03微波介质陶瓷材料性能<table>table see original document page 6</column></row><table本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于介质谐振腔的微波介质陶瓷材料，其特征在于，它由主晶相和改性添加剂组成，所述的主晶相通式为ｘＭｇＴｉＯ↓［３］－（１－ｘ）ＣａＴｉＯ↓［３］，其中０．９０≤ｘ≤０．９７；所述的改性添加剂是ＭｇＯ，以及ＣｅＯ↓［２］、ＭｎＯ↓［２］、ＳｉＯ↓［２］、Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］中的一种或几种与ＭｇＯ复配而成；按主晶相和改性添加剂的总重量份计，所述改性添加剂含量占总重量的１．０－４．０％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：严盛喜，韦玉华，赵明，张益勇，
申请(专利权)人：江苏江佳电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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