锂锌钛锡系微波介质陶瓷材料及其制备方法技术

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种以成分为特征的陶瓷组合物，特别涉及一种新型Li2Zn (TihSnx) 308系微波介质陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
目前，为了 获得实用化的微波介质陶瓷材料，需要陶瓷材料满足三个要求:(I)较高的介电常数ε P便于器件的小型化；(2)高的品质因数(QXf值)，保证优良的选频特性；近零的谐振频率温度系数Tf，保证稳定性。近年来，研究人员研究了 SnO2对Ba(Zn1/3Nb2/3)03和ZnO - TiO2系微波介质陶瓷的晶相及微波介电性能的影响，研究结果表明SnO2可以改善介质陶瓷的微波介电性能。在Li2O - ZnO - TiO2三元系统中，Li2ZnTi3O8陶瓷具有优良的微波介电性能，其微波介电性能分别为er=25.6，QXf=72，000GHz，τ f=-ll.2ppm/° C。然而其品质因数还有待提高，这样才能保证在接收和发射信号时有较低的损耗。虽然研究人员已经对于Li2ZnTi3O8陶瓷进行深入的研究，但对Li2Zn(TihSnx)3O8陶瓷的制备及微波介电性能还未见专门报道。本专利技术采用传统固相法，制备出新型锂锌钛锡系微波介质陶瓷，其具有较高的品质因数，它是一种非常有前景的新型微波介质陶瓷材料。
技术实现思路
本专利技术的目的，提供一种以Li2C03、Zn0、Ti02和SnO2为原料，采用传统固相法合成并具有高品质因数的Li2Zn (TihSnx) 308系微波介质陶瓷，其优良的微波介电性能可以应用于LTCC (低温共烧陶瓷)等相关领域。一种锂锌钛锡系微波介质陶瓷材料，化学计量式为Li2Zn (TihSnx) 308，其中0〈x ≤1.0 ；该锂锌钛锡系微波介质陶瓷材料的制备方法，具有以下步骤:(I)按化学计量式为 Li2Zn(Ti1-XSnx)3O8,其中 0〈x ≤1.0，将原料 Li2CO3' Zn。、TiO2和SnO2按摩尔比为1: 1:3 (1-x): 3x称量配料；(2)将步骤(I)配制的粉料放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，料，水，球的质量比为1:7:7，球磨4飞小时；将球磨后的原料置于红外干燥箱中烘干，烘干后过40目筛，获得颗粒均匀的粉料；(3)将步骤(2)处理后的粉料于900°C下预烧3小时，并在此温度下保温4小时，合成主晶相；(4)将步骤(3)所得产物放入球磨罐中，向粉料中加入去离子水，球磨4飞小时，烘干，外加质量百分比为6 10%的石蜡作为粘合剂进行造粒，过80目筛后，再用粉末压片机成型为坯体；(5)将步骤(4)成型后的生坯于1040°C 1120°C烧结，保温2 6小时，制得微波介质陶瓷；(6)测试微波介质陶瓷的微波介电性能。所述步骤(2)和步骤(4)的烘干温度为100°C。所述步骤(5)优选的烧结温度为1080°C，保温时间4h。所述步骤(4)的还体为Φ IOmmX 5mm的圆柱体。本专利技术的有益效果是，提供了一种具有优良微波介电性能的锂锌钛锡系微波介质陶瓷材料，当x=0.2时，品质因数达到80500GHz.，本专利技术可以应用LTCC (低温共烧陶瓷)及多功能陶瓷交叉领域。具体实施例方式将Li2C03>ZnO,TiO2 和 SnO2 按摩尔比 Li2CO3:ZnO =TiO2 =SnO2=1: 1:3 (1-χ):χ(其中0<x ^ 1.0)称量配料。将混合粉料放入聚酯罐中，加入去离子水和氧化锆球，料，水，球的质量比为1:7:7,在行星式球磨机上球磨4飞小时,转速为1000转/分。再将球磨后的原料于1500W红外干燥箱里烘干，烘干后将原料过40目筛。过筛后的粉料在90(TC下预烧3小时，并在此温度下保温4小时，合成主晶相。再向预烧后的粉料粉、加入去离子水，球磨小时4飞小时，烘干后外加质量百分比为8%的石蜡作为粘合剂造粒，过80目筛后，用粉末压片机在4MPa压强下压成OlOmmX 5mm的圆柱。再将生坯于104(Tll20°C烧结，保温2飞小时，制得微波介质陶瓷。最后通过网络分析仪测试制品的微波介电性能。本专利技术具体实施例的主要工艺参数及其微波介电性能详见表I。表I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂锌钛锡系微波介质陶瓷材料，化学计量式为Li2Zn(Ti1?xSnx)3O8，其中0

【技术特征摘要】
1.一种锂锌钛锡系微波介质陶瓷材料，化学计量式为Li2Zn(TihSnx)3O8，其中0〈x ^ I ； 该锂锌钛锡系微波介质陶瓷材料的制备方法，具有以下步骤: Cl)按化学计量式为 Li2Zn(TihSnx)3O8，其中 0〈x ( 1，将原料 Li2C03、Zn0、Ti02 和 SnO2按摩尔比为1: 1:3 (1-x): 3x称量配料； (2)将步骤(I)配制的粉料放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，料，水，球的质量比为1:7:7，球磨4飞小时；将球磨后的原料置于红外干燥箱中烘干，烘干后过40目筛，获得颗粒均匀的粉料； (3)将步骤(2)处理后的粉料于900°C下预烧3小时，并在此温度下保温4小时，合成主晶相...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平，王月，华燕波，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：