本发明专利技术涉及一种小型精密天线用环保型微波介质陶瓷材料。应用于小型精密天线接收发卫星通信系统中介质谐振器、滤波器以及振荡器、手机天线和GPS全球定位系统等微波元器件中。其制造原料中含有主要粉末成分：碳酸钙（CaCO3）；二氧化钛（TiO2）；三氧化二钐（Sm2O3）；碳酸锂（LiCO3）以及微量添加物：氧化锌（ZnO）、三氧化二钴（Co2O3）、三氧化二铋（Bi2O3）和三氧化二镧（La2O3）组分。本发明专利技术具有低的烧成温度节能、高介电常数、高品质因数稳定的谐振频率温度特性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种小型精密天线用环保型微波介质陶瓷材料。应用于小型精密天线接收发卫星通信系统中介质谐振器、滤波器以及振荡器、手机天线和GPS全球定位系统等微波元器件中。
技术介绍
目前，随着中国航天科技、卫星通讯的快速发展，届时将形成多波段的固定广播通信卫星、专用广播卫星、直播卫星、移动广播卫星、移动通信卫星和专用GPS全球定位，安全导航卫星。以及以IP业务为主的数据业务对传输带宽需求的进一步增长，更长波长波段的小型精密天线开发和应用越来越成为人们关注的重点。同时也带动了对相应的微波谐振器、滤波器、振荡器、微波电容器等相关微波元器件的需求。卫星通讯广播通常应用的频率为S、L、C、K u、波段，对于应用于型的小型精密天线微波介质陶瓷要求具有高的介电常数(85 120)、高品质因数稳定的谐振频率温度特性和体积小，价格便宜等。CaCO3 TiO2 LiCO3 Sm2O3材料是一种性能优异的钛酸盐微波陶瓷，通过掺杂及其它手段可以获得具有合适的且可调的介电常数，高品质因数和良好的的谐振频率温度特性。在现有技术中CaCO3 ^TiO2 LiCO3 ^Sm2O3—般采用氧化物与添加剂混合固相反应发制备，经过配方称量、球磨、煅烧、粉碎、造粒、成型、装钵、排胶和烧结以及金属化处理等工序， 最后进行陶瓷性能的检测。该方法工艺简单，易于工业化生产，且材料性能稳定。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种小型精密天线用环保微介质波陶瓷，其具有低的烧成温度节能、高介电常数、高品质因数稳定的谐振频率温度特性。其应用于小型精密天线介质谐振器、滤波器、振荡器、GPS全球定位，安全导航系统中，可以使体积小价格便宜。本专利技术所要解决的技术方案如下一种小型精密天线用环保型微波介质陶瓷材料，制造原料中含有主要粉末成分碳酸钙(CaCO3) ;二氧化钛(TiO2);三氧化二钐(Sm2O3);碳酸锂(LiCO3)以及微量添加物氧化锌 (ZnO)、三氧化二钴(Co2O3)和三氧化二铋(Bi2O3)组分，其特征是所述微量添加物中还含有三氧化二镧(La2O3)组分,各组分的含量为碳酸钙24 28% ； 二氧化钛26 30 % ；三氧化二钐25 30% ； 碳酸锂15 20% ；氧化锌I 3 % ； 三氧化二钴0. 5 3% ；三氧化二铋0. I I % ; 三氧化二镧0. 2 1% ；将上述组分经过称量、混合球磨、煅烧、粉碎、造粒、成型、装钵、排胶和烧结的固相反应工序烧制成微波介质陶瓷材料。其具体制造方法是①先将粉末碳酸钙、二氧化钛、三氧化二钐、碳酸锂、氧化锌和三氧化二钴按组分要求称重，放入球磨机的料筒中球磨搅拌6-8小时；②将磨好的粉料压滤后放入高温炉中，升炉温至800-1100°C干燥煅烧一次完成，时间为2-5小时；③将煅烧料粉碎，加入三氧化二铋和三氧化二镧混料，再加粉体重量的1%PVA水溶液造粒；④干压成型，压制成型的成型压力200-300MPa，并且装钵；⑤在1100-1250°C下保温2 4小时，排胶烧结一次完成即制得所说的小型精密天线用微波介质陶瓷。本专利技术采用氧化物与添加剂混合固相反应法制备的CaCO3 TiO2 LiCO3 Sm2O3微晶粉体，并添加微量添加物制得的晶粒细小均匀、气孔率低和性能优良的微波介质陶瓷。在各添加剂的添加范围内都可以获得和好的微波特性。且国内原料成本低，可进一步加强和国外微波陶瓷的竞争力，加速国产微波陶瓷的大量应用。与现有技术相比，本专利技术具有以下特点I、本专利技术的配方组成不含有铅、镍等重金属成分，即本专利技术提供的是一种环保微波介质频陶瓷。符合绿色环保的无污染要求。且符合欧共体最新出台的无铅标准和废旧电器回收标注的RHOS和WEEE的严格标准要求。可以在高频领域产品中应用；能够将产品进行出口到世界的任何国家。2、由传统的烧结工艺1300-1500°C，降到1250°C以下，烧结温度的进一步降低，更具有节能的更大优势。3、性能上有较大提升传统技术配方在小型精密天线的介电常数70-90，Q值只有 1000-1500，谐振频率温度系数大于±30PPm以上，本专利技术的配方在小型精密天线的介电常数85-120，Q值高达3500以上，谐振频率温度系数小于土 IOPPm以内。4、本专利技术可作为小型精密天线用环保微波用谐振器、滤波器和振荡器等电子元器件的关键核心材料使用，而广泛应用于移动通信、卫星通信、全球卫星定位系统(GPS)、蓝牙技术以及无线局域网(WLA)等现代通信行业，具有重要工业应用价值。附图说明下面结合附图用具体实施方式详细描述本专利技术图I为温度与谐振频率关系特性趋势图。图2为谐振频率与品质因数图。图3为品质因数Q值与烧结温度的关系图。具体实施例方式本专利技术的通过下列方案予以实现。一种小型精密天线用环保型微波介质陶瓷材料，制造原料中含有主要粉末成分 碳酸钙(CaCO3) ;二氧化钛(TiO2);三氧化二钐(Sm2O3);碳酸锂(LiCO3)以及微量添加物氧化锌(ZnO)、三氧化二钴(Co203)、三氧化二铋(Bi2O3)组分和三氧化二镧(La2O3)组分。根据该主成分和微量添加物的配比以及制造方法，表I给出各实施例的数据，表2给出各实施例的性能。表一权利要求1.一种小型精密天线用环保型微波介质陶瓷材料，制造原料中含有主要粉末成分碳酸钙(CaCO3) ;二氧化钛(TiO2);三氧化二钐(Sm2O3);碳酸锂(LiCO3)以及微量添加物氧化锌(ZnO)、三氧化二钴(Co2O3)和三氧化二铋(Bi2O3)组分，其特征是所述微量添加物中还含有三氧化二镧(La2O3)组分,各组分的含量为碳酸钙24 28% ；二氧化钛26 30 % ；三氧化二钐25 30% ； 碳酸锂15 20% ；氧化锌I 3 % ；三氧化二钴O. 5 3% ；三氧化二铋O. I I % ; 三氧化二镧O. 2 1% ；将上述组分经过称量、混合球磨、煅烧、粉碎、造粒、成型、装钵、排胶和烧结的固相反应工序烧制成微波介质陶瓷材料。全文摘要本专利技术涉及一种小型精密天线用环保型微波介质陶瓷材料。应用于小型精密天线接收发卫星通信系统中介质谐振器、滤波器以及振荡器、手机天线和GPS全球定位系统等微波元器件中。其制造原料中含有主要粉末成分碳酸钙(CaCO3)；二氧化钛(TiO2)；三氧化二钐(Sm2O3)；碳酸锂(LiCO3)以及微量添加物氧化锌(ZnO)、三氧化二钴(Co2O3)、三氧化二铋(Bi2O3)和三氧化二镧(La2O3)组分。本专利技术具有低的烧成温度节能、高介电常数、高品质因数稳定的谐振频率温度特性。文档编号C04B35/50GK102584214SQ20121003257公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月14日 优先权日2012年2月14日专利技术者吴娟英, 罗公军, 肖练平, 陈功田 申请人:郴州功田电子陶瓷技术有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈功田，吴娟英，罗公军，肖练平，
申请(专利权)人：郴州功田电子陶瓷技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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