【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子陶瓷及其制造领域，特别是涉及一种catio3-laalo3基微波介质陶瓷及其制备方法。
技术介绍
1、20世纪80年代，无线通信设备逐渐进入商业市场，迅速占领市场。特别是近几年的移动通讯技术蓬勃发展，微波器件向着小型化、集成化方向发展，越来越多的微波介质材料得以深入研究和应用推广。钙钛矿型微波介质陶瓷因其具有品质因数高、介电常数与温度系数可调等优点，具有很高的应用价值。catio3作为简单钙钛矿结构的代表，具有较高的介电常数(εr＝170)，但其谐振频率温度系数大(τf＝+850ppm/℃)，难以满足商用微波陶瓷材料的条件。catio3晶体和laalo3晶体具有相近的理想钙钛矿结构，moon等人在“singteringbehavior and microwave dielectric properties of(ca,la)(ti,al)o3 ceramics”一文中证明了，当0.4＜x＜0.6时，(1-x)catio3-xlaalo3形成赝立方对称结构固溶体，因此catio3-laalo3固溶体陶瓷有望成为性能优异的微波介质材料。
2、atio3-lnalo3(a＝sr、ca，ln＝nd、la)具有介电损耗低、介电常数可调、谐振频率温度系数近零等优点，是中等介电常数中的代表材料，广泛应用于介质天线、介质滤波器、移相器等微波器件中。该类材料最早是苏联专家在上世纪60年代提出，并报道了制备工艺及电学性能，但当时并没有引起注意。近几年，微波介质陶瓷的多功能性方面逐渐受到重视，这类材料才重新回归到热点科研
3、尽管有学者提出采用湿化学法制备超细粉料，降低catio3-laalo3陶瓷的烧结温度，但湿化学工艺成本高，稳定性差，不利于批量生产。在固相合成catio3-laalo3陶瓷时，引入li2o-b2o3-sio2、0.76bi2o3-0.24nio、li2o-b2o3-sio2+ceo2等烧结助剂，有效的降低了catio3-laalo3陶瓷的烧结温度，但固相反应烧结制备的catio3-laalo3陶瓷内部易出现气孔等缺陷，限制了该材料的实际应用。
4、因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种catio3-laalo3基微波介质陶瓷及其制备方法，用于解决现有技术中catio3-laalo3陶瓷的烧结温度高、内部出现气孔、稳定性差且不利于批量生产的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种catio3-laalo3基微波介质陶瓷，包括主晶陶瓷，还包括掺杂相或助烧陶瓷粉中的一种或组合；
3、所述主晶陶瓷为(1-x)catio3-xlaalo3，0.30≤x≤0.35；所述掺杂相为ceo2，所述助烧陶瓷粉为li2znti3o8陶瓷粉、li2mgti3o8陶瓷粉、bazn2ti4o11陶瓷粉中的一种或多种的混合。
4、优选地，所述掺杂相与所述主晶陶瓷的质量比为0～2wt％，所述助烧陶瓷粉与所述catio3-laalo3基微波介质陶瓷总质量的质量比为0～4wt％，且所述助烧陶瓷粉的添加量不为0。
5、优选地，所述catio3-laalo3基微波介质陶瓷的烧结温度为1280～1400℃，介电常数为40～48，q*f值为20000～38000ghz，谐振频率温度系数为-10～10ppm/℃。
6、本专利技术还提供一种catio3-laalo3基微波介质陶瓷的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
7、s1、称取主晶陶瓷的原料粉caco3、tio2、la2o3、al2o3加入球磨罐中，然后加入ceo2，进行第一次球磨混合，烘干后，得到混合主料；
8、s2、将所述混合主料进行高温煅烧，然后再次放入球磨罐中进行第二次球磨，烘干后，得到(1-x)catio3-xlaalo3-ceo2陶瓷预合成粉；
9、s3、将所述(1-x)catio3-xlaalo3-ceo2陶瓷预合成粉和助烧陶瓷粉放入球磨罐中进行球磨混合，然后烘干、造粒，并压制成型，然后在空气气氛中高温煅烧，得到catio3-laalo3基微波介质陶瓷。
10、优选地，步骤s3中所述助烧陶瓷粉为li2znti3o8陶瓷粉、li2mgti3o8陶瓷粉、bazn2ti4o11陶瓷粉中的至少一种。
11、优选地，步骤s3中所述助烧陶瓷粉的添加量为得到的所述catio3-laalo3基微波介质陶瓷总质量的0～4wt％，且所述助烧陶瓷粉的添加量不为0。
12、优选地，所述li2znti3o8陶瓷粉的制备方法包括：按照摩尔比1:1:3称取li2co3、zno、tio2球磨混合、烘干后，于850～950℃煅烧4～6h，然后再经球磨、烘干，得到li2znti3o8陶瓷粉。
13、优选地，所述li2mgti3o8陶瓷粉的制备方法包括：按照摩尔比1:1:3称取li2co3、mgo、tio2球磨混合、烘干后，于850～950℃煅烧4～6h，然后再经球磨、烘干，得到li2mgti3o8陶瓷粉。
14、优选地，所述bazn2ti4o11陶瓷粉的制备方法包括：按照摩尔比1:2:4称取baco3、zno、tio2球磨混合、烘干后，于900～1000℃煅烧4～6h，然后再经球磨、烘干，得到bazn2ti4o11陶瓷粉。
15、优选地，步骤s1中原料粉caco3、tio2、la2o3、al2o3按照所述主晶陶瓷(1-x)catio3-xlaalo3的摩尔比称取，其中，0.30≤x≤0.35；所述ceo2的添加量为所述主晶陶瓷总质量的0～2wt％。
16、优选地，步骤s2中所述高温煅烧的温度为1100～1250℃，所述高温煅烧的时间为4～6h。
17、优选地，步骤s3中所述造粒之前需添加胶黏剂，所述胶黏剂为pva、pvb或聚丙烯酸钠中的一种。
18、优选地，所述压制成型的压力为6～7mpa。
19、优选地，所述高温煅烧的步骤包括：先以2℃/min的升温速率自室温升温至550～650℃，保温2h；然后再以5℃/min的升温速率升温至1280～1400℃，保温4h。
20、如上所述，本专利技术的catio3-laalo3基微波介质陶瓷及其制备方法，具有以下有益效果：
21、本专利技术通过向主晶陶瓷(1-x)catio3-xlaalo3中引入ceo2有效改善ti4+在烧结过程易被还原成ti3+而产生氧空位的问题，有利于提高陶瓷致密化；由于助烧陶瓷粉li2znti3o8、li2mgti3o8或bazn2ti4o11陶瓷粉具有较低的熔点，可促进catio3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种CaTiO3-LaAlO3基微波介质陶瓷，其特征在于，包括主晶陶瓷，还包括掺杂相或助烧陶瓷粉中的一种或组合；
2.根据权利要求1所述的CaTiO3-LaAlO3基微波介质陶瓷，其特征在于，所述掺杂相与所述主晶陶瓷的质量比为0～2wt％，所述助烧陶瓷粉与所述CaTiO3-LaAlO3基微波介质陶瓷总质量的质量比为0～4wt％，且所述助烧陶瓷粉的添加量不为0。
3.根据权利要求1或2所述的CaTiO3-LaAlO3基微波介质陶瓷，其特征在于，所述CaTiO3-LaAlO3基微波介质陶瓷的烧结温度为1280～1400℃，介电常数为40～48，Q*f值为20000～38000GHz，谐振频率温度系数为-10～10ppm/℃。
4.一种CaTiO3-LaAlO3基微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中所述助烧陶瓷粉为Li2ZnTi3O8陶瓷粉、Li2MgTi3O8陶瓷粉、BaZn2Ti4O11陶瓷粉中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的制备
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：包括以下条件中的一项或组合：
8.根据权利要求4、5或6所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中原料粉CaCO3、TiO2、La2O3、Al2O3按照所述主晶陶瓷(1-x)CaTiO3-xLaAlO3的摩尔比称取，其中，0.30≤x≤0.35；
9.根据权利要求4、5或6所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述高温煅烧的温度为1100～1250℃，所述高温煅烧的时间为4～6h。
10.根据权利要求4、5或6所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中包括以下条件中的一项或组合：
...【技术特征摘要】
1.一种catio3-laalo3基微波介质陶瓷，其特征在于，包括主晶陶瓷，还包括掺杂相或助烧陶瓷粉中的一种或组合；
2.根据权利要求1所述的catio3-laalo3基微波介质陶瓷，其特征在于，所述掺杂相与所述主晶陶瓷的质量比为0～2wt％，所述助烧陶瓷粉与所述catio3-laalo3基微波介质陶瓷总质量的质量比为0～4wt％，且所述助烧陶瓷粉的添加量不为0。
3.根据权利要求1或2所述的catio3-laalo3基微波介质陶瓷，其特征在于，所述catio3-laalo3基微波介质陶瓷的烧结温度为1280～1400℃，介电常数为40～48，q*f值为20000～38000ghz，谐振频率温度系数为-10～10ppm/℃。
4.一种catio3-laalo3基微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤s3中所述助烧陶瓷粉为li2z...
【专利技术属性】
技术研发人员：上官端丹，兰开东，李自豪，
申请(专利权)人：上海晶材新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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