本发明公开了一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料,其化学式为:0.4Zn
1.一种中温烧结低损耗温度稳定型微波介质陶瓷材料,其化学式为:Zn
0.84Ni
0.16TiNb
2O
8-0.18TiO
2;该中温烧结低损耗温度稳定型微波介质陶瓷材料的制备方法,具有以下步骤:(1)将ZnO、NiO、Nb
2O
5和TiO
2分别按Zn
0.84Ni
0.16TiNb
2O
8-0.18TiO
2化学计量比称量配料,放入球磨罐中,加入氧化锆球和去离子水,球磨2~8小时,将球磨后的原料于红外干燥箱中烘干,过筛;(2)将步骤(1)过筛后的粉料于810℃煅烧,保温4小时,合成前驱体;(3)将步骤(2)的前驱体中加入质量百分比为0.45~0.70%聚乙烯醇,放入球磨罐中,加入氧化锆球和去离子水,球磨5~9小时,烘干后过筛,再用粉末压片机以5~9MPa的压力压制成坯体;(4)将步骤(3)的坯体于1040~1120℃烧结,保温4~6小时,制成中温烧结低损耗温度稳定型微波介质陶瓷材料;(5)测试制品的微波介电性能。
2.根据权利要求1所述的中温烧结低损耗温度稳定型微波介质陶瓷材料,其特征在于,所述步骤(1)的原料为纯度大于99.9%的化学纯原料。
3.根据权利要求1所述的中温烧结低损耗温度稳定型微波介质陶瓷材料,其特征在于,所述步骤(3)的坯体为Φ10mm×5mm的圆柱型坯体。
4.根据权利要求1所述的中温烧结低损耗温度稳定型微波介质陶瓷材料,其特征在于,所述步骤(4)的烧结温度为1080℃。
5.根据权利要求1所述的中温烧结低损耗温度稳定型微波介质陶瓷材料,其特征在于,所述步骤(5)采用网络分析仪测试制品的微波介电性能。
技术领域本发明属于一种以成分为特征的陶瓷组合物,尤其涉及一种新型中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料。
背景技术现代通信技术的不断发展,尤其是移动通信向着高可靠性和小尺寸方向发展,对微波介质材料提出了更高的要求,微波介质陶瓷已成为近年来功能陶瓷最活跃的研究领域之一。其中,对于温度稳定性的研究已成为一大热点。微波器件需要在不同的温度下工作,而要保证其载波信号在不同温度下功能的稳定性,就必须要求微波介质材料的谐振频率不随温度变化,或是变化较小。因此,近零的谐振频率温度系数就成为了衡量材料性能的重要标准本发明提供的0.4Zn
0.8Mg
0.2ZrNb
2O
8-0.6TiO
2为单斜结构与锰钽矿结构复合微波介质陶瓷材料,其烧结温度较低(≤1150℃),且具有良好的微波介电性能,尤其它的谐振频率温度系数几乎为零,满足了微波介质陶瓷材料在高性能微波器件方面的应用,且国内外还未见本发明的相关报道。
发明内容本发明的目的,在于提供一种高性能中温烧结温度稳定型的0.4Zn
0.8Mg
0.2ZrNb
2O
8-0.6TiO
2为单斜结构与锰钽矿结构复合微波介质陶瓷材料及其制备方法。本发明通过如下技术方案予以实现。本发明的中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料,其化学式为:0.4Zn
0.8Mg
0.2ZrNb
2O
8-0.6TiO
2。上述中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料的制备方法,具有如下步骤:(1)将ZnO、MgO、ZrO
2、Nb
2O
5、TiO
2分别按0.4Zn
0.8Mg
0.2ZrNb
2O
8-0.6TiO
2化学计量比称量配料;放入球磨罐中,加入氧化锆球和去离子水,球磨4~8小时,将球磨后的原料于红外干燥箱中烘干,过筛;(2)将步骤(1)过筛后的粉料于850℃煅烧,保温6小时合成前驱体;(3)将步骤(2)的前驱体中添加质量百分比为0.40~0.65%聚乙烯醇,放入球磨罐中,加入氧化锆球和去离子水,球磨6~8小时,烘干后过筛,再用粉末压片机以2~6MPa的压力压成坯体;(4)将步骤(3)的坯体于1040~1120℃烧结,保温4~6小时,制成中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料;(5)测试制品的的微波介电性能。所述步骤(1)的原料为纯度大于99.9%的分析纯原料。所述步骤(1)的坯体为Φ10mm×5mm的圆柱体。所述步骤(5)采用网络分析仪进行微波介电性能测试。本发明的0.4Zn
0.8Mg
0.2ZrNb
2O
8-0.6TiO
2中温烧结微波介质陶瓷,其烧结温度为:1040~1120℃,介电常数为45~48,品质因数为40,421~43,935GHz,谐振频率温度系数为-13.7~5.5×10
-6/℃。此外,该制备工艺简单,过程无污染,具有广阔的应用前景。
具体实施方式本发明采用纯度大于99.9%的化学原料ZnO、MgO、ZrO
2、Nb
2O
5、TiO
2制备0.4Zn
0.8Mg
0.2ZrNb
2O
8-0.6TiO
2微波介质陶瓷。具体实施方案如下:实施例11)将ZnO、MgO、ZrO
2、Nb
2O
5、TiO
2分别按摩尔比0.32:0.08:0.4:0.4:0.6称量配料,混合后将原料加入尼龙罐中,球磨4小时;将球磨后的原料置于红外干燥箱中烘干、过筛;2)将过筛后的原料,于850℃煅烧,保温6小时,合成前躯体;3)在前躯体中加入质量百分比为0.55%聚乙烯醇放入球磨罐中,加入氧化锆球和去离子水球磨7小时后烘干过筛;再用粉末压片机以4MPa的压力压成Φ10mm×5mm的圆柱;4)将圆柱于1100℃烧结,保温6小时,制成中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料;5)用网络分析仪测试其微波介电性能,其性能如下:介电常数为:47.1品质因数为:41022GHz谐振频率温度系数为:0.6×10
-6实施例2-5的烧结温度与介电性能详见表1,其余制备过程与实施例1完全相同。表1
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ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>本发明的各个工艺参数的上下限取值、及区间值都能实现本发明,不再进行一一举例说明。