一种低介电损耗陶瓷材料及其制备方法，涉及一种陶瓷材料。低介电损耗陶瓷材料由CaCu3Ti4O12和V2O5组成，化学式为CaCu3Ti4O12+xV2O5，其中x＝0.001～0.005。或由CaCu3Ti4O12和Bi2O3-CuO组成，化学式为CaCu3Ti4O12+x[yBi2O3-(1-y)CuO]，其中x＝0.005～0.05，y＝0.4～0.5。在空气气氛下，以CaCO3、CuO、TiO2以及V2O5或Bi2O3为原料，采用固相法，其中V2O5或Bi2O3为添加剂，将压制成形的陶瓷材料样品升温进行排胶处理，排胶处理后的样品继续升温，然后随炉冷却至室温，获得低介电损耗陶瓷材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种陶瓷材料，尤其是涉及。
技术介绍
陶瓷材料CaCu3Ti4O12 (简写为 CCT0)于 1979 年由 Bochu 课题组(B. Bochu， M. N. Deschizeaux, J. C. Joubert, et al. Synthese et caracterisation d ' uneserie de titanates perowskites isotypes de (Mn4)O12. Journal of Solid State Chemistry, 1979,29(2) :291-298)通过固相烧结法制备。2000 年 M. A. Subramanian 等人 (M. A. Subramanian, Li Dong, Duan N, et al. High dielectric constant in ACu3Ti4O12 and ACu3Ti3FeO12 phases. Solid State Chem. , 2000,151 :323-325)发现，具有钙钛矿结构的CaCu3Ti4O12 (CCTO)在IKHz的频率下其介电常数在10000以上，并且具有很小的温度依赖性，从室温至300°C之间其值近乎于常数。随着微电子工业的发展，电子元器件的微型化正迫切需要这种高介电常数的电介质材料，在存储器、滤波器、谐振器等重要电子器件方面具有很大的应用潜力。虽然CCTO具有巨大的介电常数，但是CCTO陶瓷介电损耗也比较大(倪维庆， 俞建长，郑兴华，梁炳亮.烧成工艺对CaCu3Ti4O12陶瓷介电性能的影响，电子元件与材料，2006，10 (10) :26-29)。在实际应用中会导致器件或电路的发热、工作不稳定或信号衰减等问题，较大的介电损耗限制了 CCTO的应用。一些学者在降低CCTO陶瓷材料介电损耗方面做了很多尝试，这些尝试要么没有达到足够程度降低介电损耗的目的，要么明显损害了 CCTO陶瓷原有的高介电常数特性，致使改性后介电常数很低李洁等人在中国专利200710009111. 9中，利用冷等静压成型工艺，将CCTO陶瓷介电损耗在室温、IKHz条件下降至0. 026，但介电常数也降至3000左右。K0BAYASH等人(K0BAYASHI W，TERASAKI I. CaCu3Ti4012/CaTi03 composite dielectrics Ba/Pb-free dielectric ceramics with high dielectric constants Appl. Phys. Lett. , 2005,87 :032902-032904)改变 CCTO 的组成制备出Ca2Cu2Ti4O12 (组成成分为CaCu3Ti4O12和CaTiO3)，其介电损耗在室温、IOOKHz条件下为 0. 02，介电常数降至 1800。PATTERSON 等人(PATTERSON E A,KffON S,HUANG C C，et al. Effects of ZrO2 additions on the dielectric properties of CaCu3Ti4O12 Appl. Phys. Lett.，2005，87 :182911-182913)通过添加ZrO2的方法，使CCTO陶瓷介电损耗在室温、IKHz条件下降至0. 05，介电常数也降至5000以下。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。所述低介电损耗陶瓷材料由CaCu3Ti4O12和V2O5组成，化学式为CaCu3Ti4012+xV205， 其中 x = 0. 001 0. 005。所述低介电损耗陶瓷材料由CaCu3Ti4O12和Bi2O3-CuO组成，化学式为 CaCu3Ti4012+x ，其中 x = 0. 005 O. 05，y = O. 4 0. 5。所述低介电损耗陶瓷材料CaCu3Ti4012+xV205的制备方法如下在空气气氛下，以CaCO3、CuO、TiO2、V2O5为原料，采用固相法工艺，其中V2O5作为添加剂，将压制成形的陶瓷材料样品升温，进行排胶处理，排胶处理后的样品继续升温，然后随炉冷却至室温，即获得低介电损耗陶瓷材料CaCu3Ti4012+xV205。所述升温的条件可为以3°C /min的升温速率从室温升至600°C后保温2h ;所述继续升温的条件可为以3°C /min升温速率升至1000 1100°C烧结后保温5 10h。所述低介电损耗陶瓷材料CaCu3Ti4012+x的制备方法如下在空气气氛下，以CaC03、Cu0、Ti02、Bi2O3为原料，采用固相法工艺，其中Bi2O3-CuO 作为添加剂，将压制成形的陶瓷材料样品升温，进行排胶处理，排胶处理后的样品继续升温，然后随炉冷却至室温，即获得低介电损耗陶瓷材料CaCu3Ti4012+x。所述升温的条件可为以:TC /min升温速率从室温升至600°C后保温2h ;所述继续升温的条件可为以3°C /min升温速率升至1000 1100°C烧结后保温5 10h。本专利技术具有以下优点提供了一种降低CCTO陶瓷材料介电损耗的方法，采用固相法工艺，通过添加V2O5或Bi2O3-CuO在高温下烧结成瓷。在保持CCTO高介电常数(介电常数达到IO4 IO5数量级)的同时，降低CCTO介电损耗，制备出高介电常数低介电损耗的 CCTO陶瓷材料，改善了 CCTO陶瓷材料的介电性能。充分运用了固相法制备工艺简单、可重复性闻、成品率闻等优点，易于实现大广量的工业化生广。本专利技术通过添加剂的改变和组分的变化，在保持CCTO陶瓷材料高介电常数(介电常数达到IO4 IO5数量级)的同时，降低其介电损耗，完善该陶瓷材料的介电性能。具体实施例方式以下实施例将对本专利技术作进一步的说明。实施例I用固相法在1080°C保温IOh制备组分和质量百分比含量为CaCu3Ti4012+0. OOlV2O5 的陶瓷材料。将纯度为99. 0%的CaCO3粉末、CuO粉末、TiO2粉末按摩尔比混合，放入玛瑙球磨罐中湿法球磨，以蒸馏水为球磨介质，按质量比原料玛瑙球蒸馏水=I : I : I. 2。 使用行星球磨机以300r/min球磨4h，球磨后的混合粉料在烘箱中120°C烘干，然后将烘干后的粉料置于马弗炉中，以3°C /min升温速率从室温升至1000°C预烧并保温2h。预烧粉经球磨破碎、干燥。取9. 99g预烧粉体，加入O. Olg纯度为99. 0%的V2O5粉末并混合均匀， 然后加入粘结剂，在玛瑙研钵中研磨、造粒，过80目筛网。将造粒粉末在450MPa压力下干压成直径13mm，厚度I. 2mm的圆片。将坯体在马弗炉中于空气气氛下以3°C /min升温速率从室温升至600°C保温2h进行排胶处理，排胶处理后的样品继续以3°C /min升温速率升至 1080°C后保温10h，然后随炉冷却至室温，获得陶瓷体。表面打磨，上Ag电极，进行介电性能测试。室温下测量，IkHz 时，ε r = 32038，tan δ = O. 026。实施例2用固相法在1080°C保温IOh制备组分和质量百分比含量为CaCu3Ti4012+0. 005V205 的陶瓷材料。将纯度为99. 0%的CaCO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：熊兆贤，喻荣，薛昊，曹泽亮，陈拉，林一森，叶何兰，张国锋，肖小朋，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：
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