System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种新型低介电常数微波介质陶瓷及其制备方法技术_技高网

一种新型低介电常数微波介质陶瓷及其制备方法技术

技术编号:41198153 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-07 22:25
本发明专利技术属于电子陶瓷及其制造领域,涉及一种新型低介电常数微波介质陶瓷及其制备方法。本发明专利技术提供的微波介质陶瓷材料烧结温度为1375~1450℃,介电常数9~12,品质因素最高可达18276GHz,谐振频率温度系数在‑21ppm/℃~‑27ppm/℃范围内可调。将原料Er<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;、Yb<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;、MgO和Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;按照化学通式AMgGaO<subgt;4</subgt;配料,其中A=Er或Yb,再经固相烧结法制得单一物相陶瓷。本发明专利技术所制备的微波介质陶瓷材料介电常数低,制备方法简单,易于工业化生产,是一种具有潜在应用价值的新型微波介质陶瓷体系。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子陶瓷领域,具体涉及一种低介电常数微波介电陶瓷材料及其制备方法。


技术介绍

1、微波陶瓷材料是一种应用在微波通信领域内的陶瓷材料,以微波介质陶瓷材料制作的电子元器件在高频下具有信号传输响应快、介电损耗低、温度稳定性好和生产成本低等特点。以低介电常数、低介电损耗的微波介质陶瓷为原材料制作的介质天线、介质滤波器和介质基板能够满足5g-6g时代对数据的低时延、高质量传输要求,在微波/毫米波高频通讯中占据重要市场。

2、微波介质陶瓷的介电常数主要来自于离子位移极化,目前低介电常数的微波介质陶瓷材料体系主要由离子极化率较低的铝酸盐/镓酸盐、硅酸盐/锗酸盐、钒酸盐/磷酸盐、钨酸盐/钼酸盐等体系组成。在这些常见的陶瓷体系中存在有烧结温度过高、与电极材料不兼容、温度稳定性差、介电性能容易恶化、成型性能和机械强度不好等问题,给微波介质陶瓷的生产和应用都造成了一定的阻碍,开发新型微波介质陶瓷材料并探究其结构与性能之间的关系具有重要的意义与价值。

3、ermggao4/ybmggao4属于镓酸盐体系,其中ybmggao4作为量子自旋液体候选材料而备受关注。ybmggao4晶体结构中yb3+与6个o2-形成氧八面体,ybo6八面体和mg/gao5多面体在c轴方向上堆叠排列形成了紧密结构。由于ybmggao4体系中的mg2+和ga3+占位无序,研究原子占位无序对磁基态的影响成为了该体系的重点关注方向。然而,目前还没有关于ermggao4/ybmggao4体系在介质陶瓷中的研究与应用,作为一种具有潜在应用价值的材料体系,本专利技术主要公布ermggao4/ybmggao4体系的制备工艺和微波介电性能,作为一种新型微波介质陶瓷材料补充介质材料体系。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供了一种新型低介微波介电陶瓷材料及其制备方法,材料的化学通式为amggao4,其中a=er或yb,原料组成为er2o3、yb2o3、mgo、ga2o3,采用固相烧结法制得。其中,在1150℃下预烧,并在1375~1450℃下烧结的ermggao4,介电常数在9~12之间,q×f值最高可达到12618ghz;在1250℃下预烧的ybmggao4介电常数在11.5左右,1400℃下烧结q×f值可达到18276ghz。

2、上述微波介质陶瓷的制备方法如下:

3、步骤1:根据ermggao4/ybmggao4的化学式,按照化学计量比准确称取氧化物原料进行配料;

4、步骤2:将配好的粉体装入尼龙球磨罐中,球磨介质为锆球和无水乙醇,粉料、锆球、去离子水的质量比为:1:5:0.5~1:5:3,使用行星式机球磨4~8h,将球磨好的浆料在100℃的烘箱内烘干,并用60~120目的筛网过筛,

5、步骤3:以3℃/min的升温速度分别升温至1150℃和1250℃对ermggao4和ybmggao4的粉料进行预烧。

6、步骤4:将步骤3烧好的粉体进行二次球磨,粉料、锆球、去离子水的比例保持为1:5:0.5~1:5:1.5,混合4~8h,取出烘干,以20wt.%聚乙烯醇溶液作为粘结剂将粉料造粒,压制成型;

7、步骤4:先以3℃/min的升温速度升高到650℃并保温2h以排出胶体,再在高温炉空气氛围中1375~1450℃烧结,并保温4h,随炉自然冷却。

8、综上,本专利技术采用传统固相烧结法获得了具有低介电常数和低介电损耗的ermggao4/ybmggao4陶瓷,能够满足微波通信的基本需求。

9、下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的详细说明。

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【技术保护点】

1.一种新型低介电常数微波介质陶瓷及其制备方法,其特征在于化学通式为AMgGaO4,其中A=Er或Yb,介电常数值为9~12,Q×f值最高可达到18276GHz,谐振频率温度系数在-21ppm/℃~-27ppm/℃范围内可调。

2.根据权利要求1所述的微波介质材料,其特征在于:化学通式为AMgGaO4,其中A=Er或Yb,所用原料为高纯的Er2O3、Yb2O3、MgO、Ga2O3。

3.根据权利要求2所述的介质材料的制备方法包括以下步骤:

【技术特征摘要】

1.一种新型低介电常数微波介质陶瓷及其制备方法,其特征在于化学通式为amggao4,其中a=er或yb,介电常数值为9~12,q×f值最高可达到18276ghz,谐振频率温度系数在-21ppm/℃~-27ppm/℃范围内可调。

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【专利技术属性】
技术研发人员:杨鸿程黄熙尔
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:

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