【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶瓷材料领域，具体涉及一种5g通信基站用高抗弯陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着5g通信技术的快速发展，对通信基站中的核心材料提出了更高的要求，5g通信基站需要处理更高频率的信号、更大容量的数据传输，并且要求设备具有更小的体积、更高的可靠性和更长的使用寿，在这种背景下，限制电磁波能量传输的高εr微波材料，以及有较大损耗的印刷电路板（pcb）和金属将不再是推动移动通讯技术向着更高频发展的首选材料，具有高q·f和低介电常数的微波介质陶瓷备受关注和研究，这类材料在作为基底使用时，能够有效地提升信号传输的速率，并且在微波与毫米波段范围内显著减少信号能量的损失。
2、常见的低介电常数材料包括：硅酸盐、磷酸盐、铝酸盐和硼酸盐等，这类陶瓷材料往往需要进行高温烧结，容易造成陶瓷晶粒过大导致陶瓷材料的强度严重下降，即使能够通过添加低温共溶烧结助剂降低烧结的温度，但是大多数低温共溶烧结助剂的介电性能不佳，还容易与陶瓷材料之间相互排斥，不仅对影响陶瓷的强度，还会造成介电性能的下降。
技术实现思路
1、为了解决上述技术缺陷，本专利技术研究出一种介电常数低和品质因数高，同时具备高抗弯性能的5g通信基站用高抗弯陶瓷材料及其制备方法。
2、一种5g通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
3、s1：抗弯烧结助剂的煅烧制备
4、将li2co3、sio2、bi2o3和al2o3进行混合球磨，得到混合浆料，烘干研磨后过目筛，得到混合细粉，
5、s2：制备ha包覆陶瓷烧结粉体
6、将b2o3、caco3、无水乙醇和氧化锆球置于球磨机中球磨，过目筛后进行高温烧结，得到烧结粉体，将三羟甲基氨基甲烷水溶液置于容器中，调节ph后加入聚丙烯酰胺和左旋多巴胺，搅拌后进行超声处理，得到涂覆溶液，将烧结粉体浸入涂覆溶液中，过滤干燥后得到覆膜烧结粉体，再将覆膜烧结粉体浸入cacl2缓冲液中，洗涤后浸入na2hpo4缓冲液中，再次洗涤后浸入十二烷基硫酸钠，取出风干后得到ha晶粒包覆烧结粉体；
7、s3：陶瓷颗粒的复合及压柱烧结
8、将ta2o5和sr(no3)2置于容器中，加入环己烷，密封加热后过滤得到srta2o6，称取ha晶粒包覆烧结粉体、srta2o6和bati4o9，先将srta2o6和bati4o9混合进行球磨，得到介电性能增强料，将称取的ha晶粒包覆烧结粉体和介电性能增强料置于研钵中，再加入抗弯烧结助剂和聚乙烯醇进行研磨，过目筛后得到陶瓷颗粒，将陶瓷颗粒压柱后先进行低温烧结，再进行高温烧结，冷却后得到高抗弯低介电常数陶瓷材料。
9、进一步地，步骤s1抗弯烧结助剂的煅烧制备，包括以下步骤：
10、s1.1：将li2co3、sio2、bi2o3和al2o3置于球磨罐中，加入等质量的去离子水混合球磨3-4小时，球磨转速设置为250-300rpm，得到混合浆料，将混合浆料烘干后研磨，过100-120目筛得到混合细粉；
11、s1.2：将混合细粉置于马弗炉中以1200-1300℃的温度煅烧4-4.5小时，取出后迅速投入冷水中进行退火，研磨后过100-120目筛，得到抗弯烧结助剂。
12、进一步地，步骤s2制备ha包覆陶瓷烧结粉体，包括以下步骤：
13、s2.1：称取摩尔计量比为1：（2.4-2.6）的b2o3和caco3原料，混合后与无水乙醇和氧化锆球以1：（1-1.5）：（2-2.5）的质量比加入球磨机中，调节转速为250-300rpm球磨6-8小时，过80-100目筛后置于马弗炉中以5-6℃/min的升温速率升温至1000-1100℃，保持温度烧结8-10小时，得到烧结粉体；
14、s2.2：取80-100质量份的浓度为8-10g/l的三羟甲基氨基甲烷水溶液置于容器中，调节ph为8-8.5，然后加入0.1-0.3质量份的聚丙烯酰胺和0.2-0.3质量份的左旋多巴胺，搅拌30-35分钟后以20-25khz的超声频率进行50-60分钟的超声处理，得到涂覆溶液，将烧结粉体浸没在涂覆溶液中25-30分钟，过滤干燥后得到覆膜烧结粉体；
15、s2.3：将覆膜烧结粉体浸没在cacl2缓冲液中20-25分钟，用去离子水冲洗1-2次后浸入na2hpo4缓冲液中，静置20-25分钟后再用去离子水冲洗1-2次，然后再浸入十二烷基硫酸钠中，常温静置1-1.5小时，风干后得到ha晶粒包覆烧结粉体。
16、进一步地，步骤s3陶瓷颗粒的复合及压柱烧结，包括以下步骤：
17、s3.1：将ta2o5和sr(no3)2以1：（1-1.2）的摩尔比混合置于容器中，然后加入15-20倍质量的环己烷，密封并加热至400-450℃，持续1-1.5小时，过滤得到srta2o6；
18、s3.2：称取质量比为1：（0.02-0.03）：（0.02-0.03）的ha晶粒包覆烧结粉体、srta2o6和bati4o9，将称取的srta2o6和bati4o9置于球磨机中，加入1.5-2倍质量的无水乙醇和2.5-3倍质量直径为2-3mm的氧化锆球，以250-300rpm的球磨速度球磨4-5小时，得到介电性能增强料，将称取的ha晶粒包覆烧结粉体和介电性能增强料置于研钵中，再加入2-3wt%的抗弯烧结助剂和18-20wt%的聚乙烯醇进行研磨，直至形成均匀球状小颗粒，过95-100目筛，得到陶瓷颗粒；
19、s3.3：将陶瓷颗粒置于压模中，使用压片机施加8-10mpa的压力，保持30-40秒，得到柱状陶瓷生坯，将柱状陶瓷生坯置于箱式电阻炉中以1-1.5℃/min的升温速率升温至500-600℃，然后再放入马弗炉中以4-5℃/min的升温速率升温至780-800℃，保温6-8小时，随炉自然冷却后，得到高抗弯低介电常数陶瓷材料。
20、进一步地，步骤s1.1中li2co3、sio2、bi2o3和al2o3的摩尔比为1：1：1：（0.2-0.3）。
21、进一步地，步骤2.1中的氧化锆球由直径为6mm的氧化锆球与直径为3mm的氧化锆球以1：（0.4-0.6）的质量比组成。
22、进一步地，步骤s2.2中调节ph的方法为加入盐酸溶液。
23、进一步地，步骤s2.3中cacl2缓冲液的浓度为55-60g/l，ph为7.5-8，na2hpo4缓冲液的浓度为35-40g/l，ph为8.5-9。
24、进一步地，步骤s3.3中的柱状陶瓷生坯高为6-8mm，直径为10-12mm。
25、一种5g通信基站用高抗弯陶瓷材料，其由上述一种5g通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法制备得到。
26、有益效果是：1、本专利技术先通过将b2o3和caco3混合研磨后进行烧结，得到烧结粉体，此时烧结粉体中初步形成了ca3(bo3)2主晶相，确定了后续烧结过程中主本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种5G通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种5G通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤S1抗弯烧结助剂的煅烧制备，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种5G通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤S2制备HA包覆陶瓷烧结粉体，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种5G通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤S3陶瓷颗粒的复合及压柱烧结，包括以下步骤：
5.根据权利要求2所述的一种5G通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤S1.1中Li2CO3、SiO2、Bi2O3和Al2O3的摩尔比为1：1：1：（0.2-0.3）。
6.根据权利要求3所述的一种5G通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤2.1中的氧化锆球由直径为6mm的氧化锆球与直径为3mm的氧化锆球以1：（0.4-0.6）的质量比组成。
7.根据权利要求3所述的一种5G通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤
8.根据权利要求3所述的一种5G通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤S2.3中CaCl2缓冲液的浓度为55-60g/L，pH为7.5-8，Na2HPO4缓冲液的浓度为35-40g/L，pH为8.5-9。
9.根据权利要求4所述的一种5G通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤S3.3中的柱状陶瓷生坯高为6-8mm，直径为10-12mm。
10.一种5G通信基站用高抗弯陶瓷材料，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的一种5G通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种5g通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种5g通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤s1抗弯烧结助剂的煅烧制备，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种5g通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤s2制备ha包覆陶瓷烧结粉体，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种5g通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤s3陶瓷颗粒的复合及压柱烧结，包括以下步骤：
5.根据权利要求2所述的一种5g通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤s1.1中li2co3、sio2、bi2o3和al2o3的摩尔比为1：1：1：（0.2-0.3）。
6.根据权利要求3所述的一种5g通信基站用高抗弯陶瓷材料的制备方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：何志远，李国文，蔡玲，何嘉伟，李雨璠，罗飞，
申请(专利权)人：新化县顺达电子陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：
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