【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電子陶瓷及其制造領(lǐng)域，具體涉及一種低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、隨著近幾十年來(lái)高頻無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，微波介質(zhì)陶瓷廣泛應(yīng)用于微波通信電子元器件中。為了實(shí)現(xiàn)微波器件的小型化和集成化，低溫共燒陶瓷(low?temperatureco-fired?ceramic，簡(jiǎn)稱ltcc)技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用和研究。對(duì)于ltcc應(yīng)用，微波介質(zhì)陶瓷的燒結(jié)溫度必須比金屬電極(如ag)的熔點(diǎn)(約961℃)更低。而且，微波介質(zhì)材料還應(yīng)具有高品質(zhì)因數(shù)qf(低損耗)，接近零的諧振頻率溫度系數(shù)，以及與金屬電極ag良好的共燒匹配性。
2、目前的ltcc材料普遍存在損耗大，與銀共燒兼容性差，諧振頻率溫度系數(shù)過高等問題。面對(duì)5g時(shí)代的到來(lái)，現(xiàn)有的ltcc材料在微波介電性能參數(shù)上或有不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本專利技術(shù)提供一種低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料，包括如下組分：(mg1-xznx)2+ysio4+y、catio3和zn-b-si玻璃，其中0≤x≤0.5，0≤y≤0.1；以(mg1-xznx)2+ysio4+y的重量為100％，其他各組分所占(mg1-xznx)2+ysio4+y的重量百分比為：a?wt％catio3、bwt％zn-b-si玻璃，其中5≤a≤20，3≤b≤15。
2、本專利技術(shù)還提供上述低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，包括如下步驟：
3、1)將原料mg0、zno和si02按照(mg1-xznx)2+y
4、2)將原料caco3和ti02按照catio3化學(xué)計(jì)量比進(jìn)行配料，將配好的料投入球磨罐中，并加入氧化鋯球和去離子水，行星球磨4～12h，出料、烘干、過60目篩，將過篩后的粉末于1050～1150℃預(yù)燒，保溫1～5h，冷卻至室溫，得到catio3粉體；
5、3)將zn-b-si玻璃投入球磨罐中，并加入氧化鋯球和去離子水，行星球磨2～6h，出料、烘干，過40目篩得到zn-b-si玻璃粉；
6、4)將步驟1)得到的(mg1-xznx)2+ysio4+y粉體、步驟2)得到的catio3粉體、步驟3)得到的zn-b-si玻璃粉，按照(mg1-xznx)2+ysio4+y+awt％catio3+b?wt％zn-b-si玻璃進(jìn)行配料，其中，5≤a≤20，3≤b≤15；將配好的料投入球磨罐中，并加入氧化鋯球和去離子水，行星球磨2～6h，出料、烘干打粉，得到低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷的瓷粉；
7、5)在步驟4)所得的瓷粉中添加10wt％～15wt％的pva溶液造粒，并壓制成圓柱狀塊體，于850～900℃燒結(jié)，保溫0.5～3h，得到低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷。
8、優(yōu)選的，步驟3)中所用的zn-b-si玻璃的制備步驟包括：以si02、h3b03、zno、li2co3、cuo、mn02為原料，將稱量好的料投入球磨罐中，并加入氧化鋯球和無(wú)水乙醇，行星球磨1～4h，出料、烘干，將烘干后的粉末于1100～1300℃熔融，保溫1～3h，將熔融的玻璃液高溫取出，倒入去離子水中淬火，得到zn-b-si玻璃。
9、本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：本專利技術(shù)將具有正諧振頻率溫度系數(shù)的catio3與具有負(fù)諧振頻率溫度系數(shù)的(mg1-xznx)2+ysio4+y復(fù)合，通過調(diào)整(mg1-xznx)2+ysio4+y和catio3的含量，來(lái)調(diào)整微波介質(zhì)材料的諧振頻率溫度系數(shù)，并通過添加低熔點(diǎn)zn-b-si玻璃來(lái)降低體系燒結(jié)溫度，得到了一種低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料，該材料可以在900℃以下實(shí)現(xiàn)致密燒結(jié)，具備低介質(zhì)損耗、低損耗、低溫飄的特征，可用于制作通信領(lǐng)域ltcc濾波器、天線、巴倫等產(chǎn)品。
10、本專利技術(shù)具有如下特點(diǎn)：
11、1)本專利技術(shù)在(mg1-xznx)2+ysio4+y材料中引入一種與陶瓷基料具有高適配性的低熔點(diǎn)zn-b-si玻璃物料，實(shí)現(xiàn)顯著降低燒結(jié)溫度的效果；
12、2)本專利技術(shù)引入高諧振頻率溫度系數(shù)的catio3陶瓷，可以調(diào)整材料的諧振頻率溫度系數(shù)；
13、3)本專利技術(shù)制備的可低溫?zé)Y(jié)的微波介質(zhì)陶瓷材料，具有低介質(zhì)損耗、低溫漂且工藝簡(jiǎn)單可控、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，具有良好工藝穩(wěn)定性，可用于制作通信領(lǐng)域ltcc濾波器、天線、巴倫等產(chǎn)品。
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1.一種低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料，其特征在于，其配方組分如下：(Mg1-xZnx)2+ySiO4+y+?a?wt%CaTiO3?+?b?wt%Zn-B-Si玻璃；其中，0≤x≤0.5，0≤y≤0.1，5≤a≤20，3≤b≤15。
2.權(quán)利要求1所述的低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟1）中，行星球磨的時(shí)間為4～12h，過篩為過60目篩，預(yù)燒的溫度為1100～1200℃，保溫的時(shí)間為1～5h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟2）中，行星球磨的時(shí)間為4～12h，過篩為過60目篩，預(yù)燒的溫度為1050～1150℃，保溫的時(shí)間為1～5h。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟3）中，行星球磨的時(shí)間為2～6h，過篩為過40目篩。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟4）中，行星球磨的時(shí)間為2～6h。p>
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟5）中，燒結(jié)的溫度為850～900℃，保溫的時(shí)間為0.5～3h。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟3）中所用的Zn-B-Si玻璃的制備步驟包括：以Si02、H3B03、ZnO、Li2CO3、CuO、Mn02為原料，將稱量好的料投入球磨罐中，并加入氧化鋯球和無(wú)水乙醇，行星球磨，出料、烘干，將烘干后的粉末熔融，保溫，將熔融的玻璃液高溫取出，倒入去離子水中淬火，得到Zn-B-Si玻璃。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述Zn-B-Si玻璃的制備步驟中，行星球磨的時(shí)間為1～4h，熔融的溫度為1100～1300℃，保溫的時(shí)間為1～3h。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料，其特征在于，其配方組分如下：(mg1-xznx)2+ysio4+y+?a?wt%catio3?+?b?wt%zn-b-si玻璃；其中，0≤x≤0.5，0≤y≤0.1，5≤a≤20，3≤b≤15。
2.權(quán)利要求1所述的低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟1）中，行星球磨的時(shí)間為4～12h，過篩為過60目篩，預(yù)燒的溫度為1100～1200℃，保溫的時(shí)間為1～5h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟2）中，行星球磨的時(shí)間為4～12h，過篩為過60目篩，預(yù)燒的溫度為1050～1150℃，保溫的時(shí)間為1～5h。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟3）中，行星球磨的時(shí)間為2～6h，過篩為過40目...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李江峰，李凱，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蘇州希拉米科電子科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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