一種微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，包括：將鋇、鎳、鈷、鈮的鹽與檸檬酸溶解于水溶液形成第一混合溶液；往第一混合溶液中加入氨水溶液直至形成透明溶膠；將透明溶膠干燥并經(jīng)煅燒得到納米粉末；將納米粉末分散于無(wú)水乙醇中，得懸浮液；將鋇、鋅、鈮、鉬的鹽與檸檬酸溶解于水溶液形成第二混合溶液；將第二混合溶液加入懸浮液中直至形成懸浮粉末的溶膠；將懸浮粉末的溶膠干燥，并經(jīng)煅燒得到陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末。在該陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末的基礎(chǔ)上，可以通過(guò)進(jìn)一步高溫?zé)Y(jié)而得到微波介質(zhì)陶瓷。通過(guò)上述方式，本發(fā)明能夠在制備鋇鋅鈮系陶瓷材料的過(guò)程中，降低燒結(jié)溫度，同時(shí)提高該材料的性能，有效降低該材料體系的工業(yè)能耗和生產(chǎn)成本。
【專利說(shuō)明】一種微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及陶瓷領(lǐng)域，特別是涉及一種微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微波介質(zhì)陶瓷是近30年來(lái)發(fā)展起來(lái)的應(yīng)用于微波頻段(主要是特高頻UHF和超高頻SHF)電路中作為介質(zhì)材料并完成一種或多種功能的新型功能電子陶瓷材料，在移動(dòng)通訊、衛(wèi)星通信、軍用雷達(dá)、全球定位系統(tǒng)、藍(lán)牙技術(shù)、無(wú)線局域網(wǎng)等現(xiàn)代通信中被廣泛用作諧振器、濾波器、介質(zhì)基片、介質(zhì)導(dǎo)波回路等元器件，是現(xiàn)代通信技術(shù)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。
[0003]鋇鋅鈮陶瓷具有復(fù)合鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，是一種在X波段(7~8GHz) Q值很高的微波介質(zhì)陶瓷，它是衛(wèi)星通訊等微波高頻領(lǐng)域中極其重要的介質(zhì)材料。然而，鋇鋅鈮陶瓷具有相對(duì)高的τ f值(~30ppm/°C )限制其實(shí)際應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，能夠在制備鋇鋅鈮系陶瓷材料的過(guò)程中，降低燒結(jié)溫度，同時(shí)提高該材料的性能，有效降低該材料體系的工業(yè)能耗和生產(chǎn)成本。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，包括:將鋇、鎳、鈷、鈮的鹽與檸檬酸溶解于水溶液形成第一混合溶液；往所述第一混合溶液中加入氨水溶液直至形成透明溶膠；將所述透明溶膠干燥并經(jīng)煅燒得到納米粉末；將所述納米粉末分散于無(wú)水乙醇中，得懸浮液；將鋇、鋅、鈮、鑰的鹽與檸檬酸溶解于水溶液形成第二混合溶液；將所述`第二混合溶液加入所述懸浮液中直至形成懸浮粉末的溶膠；將所述懸浮粉末的溶膠干燥，并經(jīng)煅燒得到陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末。
[0006]其中，所述將鋇、鎳、鈷、鈮的鹽與檸檬酸溶解于水溶液形成第一混合溶液的步驟包括:將硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷、草酸鈮以及檸檬酸溶解于水溶液中，形成第一混合溶液。
[0007]其中，所述將鋇、鋅、鈮、鑰的鹽與檸檬酸溶解于水溶液得到第二混合溶液的步驟包括:將硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮、硝酸鑰以及檸檬酸溶解于水溶液中，形成第二混合溶液。
[0008]其中，所述得到陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末的步驟之后，還包括:在所述陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末中添加粘接劑、塑化劑及有機(jī)溶液，通過(guò)粉料造粒將所述陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末制成粉末顆粒。
[0009]其中，所述通過(guò)粉料造粒將所述陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末制成粉末顆粒的步驟之后，還包括:將所述粉末顆粒制成所需形狀的坯料。
[0010]其中，所述將粉末顆粒制成所需形狀的坯料的步驟之后，還包括:將所述坯料經(jīng)燒結(jié)得到微波介質(zhì)陶瓷。
[0011]其中，所述坯料經(jīng)燒結(jié)得到微波介質(zhì)陶瓷的步驟包括:將所述坯料在90(Tl30(rC下燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為2~4小時(shí)，得到微波介質(zhì)陶瓷。
[0012]其中，所述將鋇、鋅、鈮、鑰的鹽與檸檬酸溶解于水溶液形成第二混合溶液的步驟包括:將鋇、鋅、鈮、鑰的鹽與檸檬酸溶解于水溶液，并在6(T80°C加入氨水溶液直至pH為5~8，形成第二混合溶液。
[0013]其中，所述往第一混合溶液中加入氨水溶液直至形成透明溶膠的步驟包括:在6(T80°C，往所述第一混合溶液中加入氨水溶液并不斷攪拌，直至形成透明溶膠。
[0014]其中，所述將透明溶膠干燥并經(jīng)煅燒得到納米粉末的步驟包括:將透明溶膠干燥得到干凝膠，所述干凝膠在600-800°C下煅燒1-2小時(shí)，得到納米粉末。
[0015]其中，所述將第二混合溶液加入所述懸浮液中直至形成懸浮粉末的溶膠的步驟包括:在6(T80°C攪拌的情況下，將所述第二混合溶液逐滴加入到所述懸浮液中直至形成懸浮粉末的溶膠。
[0016]其中，所述將懸浮粉末的溶膠干燥，并經(jīng)煅燒得到陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末的步驟包括:將懸浮粉末在10(Tl5(rC下干燥得到干凝膠；將所述干凝膠在60(T80(TC下煅燒f 2小時(shí)得到陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末。
[0017]其中，所述硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮以及硝酸鑰按照硝酸鋇:硝酸鋅:草酸鈮:硝酸鑰=2.8~3.2:0.8~1.2:0.8~1.2:1.8~2.2的摩爾配比投料，其中，檸檬酸與金屬鹽的總摩爾量之比為1.5~2.0。
[0018]其中，所述硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷以及草酸鈮按照硝酸鋇:硝酸鎳:硝酸鈷:草酸鈮=2.8~3.2:0.8~1.2:1.8~2.2:1.8~2.2的摩爾配比投料，其中，檸檬酸與金屬鹽的總摩爾量之比為1.5~2.0。
[0019]其中，所述鋇 、鎳、鈷、銀的鹽按照化學(xué)式(1-x)Ba(Zna99 □ _) 1/3(Nbci99Moacil)2/303+aB203+bCu0的摩爾配比投料，其中□表示原子空位，并按照O≤a≤0.5mol%，O^b^l.0mol%的摩爾配比投加硼酸以及氧化銅的至少一種至所述第二混合溶液中，所述鋇、鋅、鈮、鑰的鹽按照化學(xué)式=XBa(NihC0y)v3Nlv3O3的摩爾配比投料，其中，O≤y≤1.0，所述第二混合溶液按照O < X < 0.7的摩爾配比加入所述懸浮液中直至形成懸浮粉末的溶膠。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明采用溶膠-凝膠工藝分別制備出含鋇、鋅、鈮以及鑰的溶膠以及含鋇、鎳、鈷以及鈮的納米粉末，通過(guò)包覆的方式獲得陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末。通過(guò)該方法得到的陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末兩相分布均勻，具有核-殼結(jié)構(gòu)。在該陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末的基礎(chǔ)上，可以通過(guò)進(jìn)一步高溫?zé)Y(jié)而得到微波介質(zhì)陶瓷，從而使得在制備鋇鋅鈮系陶瓷材料的過(guò)程中，降低燒結(jié)溫度，同時(shí)提高該材料的性能，有效降低該材料體系的工業(yè)能耗和生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法一個(gè)實(shí)施方式的流程圖；
[0022]圖2是本發(fā)明微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法另一個(gè)實(shí)施方式的流程圖；
[0023]圖3是本發(fā)明實(shí)施方式四制備得到的微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末的SEM圖示意圖；
[0024]圖4是本發(fā)明實(shí)施方式四制備得到的微波介質(zhì)陶瓷的XRD圖譜示意圖；
[0025]圖5是本發(fā)明實(shí)施方式四制備得到的微波介質(zhì)陶瓷的SEM圖示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施方式一
[0027]本發(fā)明實(shí)施方式中，鋇、鎳、鈷、鈮的鹽分別以硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷以及草酸鈮為例進(jìn)行舉例說(shuō)明，鋇、鋅、鈮、鑰的鹽分別以硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮以及硝酸鑰為例進(jìn)行舉例說(shuō)明，但是并不限定為本發(fā)明采用的金屬鹽的范圍。即相同條件下，將本發(fā)明實(shí)施方式中的鋇、鎳、鈷、鈮的鹽以及鋇、鋅、鈮、鑰的鹽還可以為硫酸鹽、碳酸鹽等等，本發(fā)明不一一舉例贅述。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，采用這些金屬的其他鹽來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，也屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法一個(gè)實(shí)施方式包括:
[0029]步驟SlOl:將鋇、鎳、鈷、鈮的鹽與檸檬酸溶解于水溶液形成第一混合溶液；
[0030]以硝酸鋇Ba (NO3) 2、硝酸鎳Ni (NO3) 2.6Η20、硝酸鈷 Co (NO3) 2.6Η20、草酸鈮 C10H5NbO20和檸檬酸C6H8O7 -H2O為起始原料，溶解于水溶液中。其中，硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷以及草酸鈮按照硝酸鋇:硝酸鎳:硝酸鈷:草酸鈮=2.8~3.2:0.8~1.2:1.8~2.2:1.8~2.2的摩爾配比投料，檸檬酸與金屬鹽的總摩爾量之比為1.5^2.0。所有原始原料的純度都在99%以上。將所有原料都投入水溶液中，并不斷攪拌以使所有原料都溶解而形成第一混合溶液。
[0031]優(yōu)選地，硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷以及草酸鈮按照化學(xué)式Ba(NihC0y)v3Nlv3O3的摩爾配比投料，其中，O ^ LO0
[0032]步驟S102:往第一混合溶液中加入氨水溶液，直至形成透明溶膠；
[0033]通過(guò)緩慢在溶液中加入氨水并不斷攪拌，直至形成透明的溶膠。通常，在6(T80°C加入氨水后，控制混合溶液的pH在5~8之間，即停止加入氨水，攪拌使得混合溶液形成透明溶膠。
[0034]由于原始原料以溶液形式混合，可以獲得原子級(jí)或至少是分子級(jí)以上具有高微觀均勻性的透明溶膠。
[0035]步驟S103:將透明溶膠干燥并經(jīng)煅燒得到納米粉末；
[0036]將透明溶膠干燥以得到干凝膠。比如可以將透明溶膠至于烘箱中干燥。其中，干燥的溫度適宜控制在10(Tl50°C，更優(yōu)選的干燥溫度控制在120°C。
[0037]將干凝膠在馬弗爐中經(jīng)高溫煅燒得到陶瓷的前驅(qū)體粉末。通?？刂旗褵臏囟葹?00-800?，保溫時(shí)間為廣2小時(shí)。
[0038]通過(guò)上述實(shí)施方式，可以制備得到微波介質(zhì)陶瓷材料，即陶瓷的前驅(qū)體粉末，粉末為5(T100nm的納米粉末。
[0039]步驟S104:將納米粉末分散于無(wú)水乙醇中得懸浮液；
[0040]將納米粉末分散在無(wú)水乙醇中，攪拌并進(jìn)行超聲處理，得到懸浮液。
[0041]步驟S105:將鋇、鋅、鈮、鑰的鹽與檸檬酸溶解于水溶液形成第二混合溶液；
[0042]以硝酸鋇Ba (NO3) 2、硝酸鋅Zn (NO3)2.6Η20、草酸鈮 CltlH5NbO2tl、硝酸鑰Mo (NO3) 3.5Η20和檸檬酸C6H8O7 -H2O為起始原料，溶解于水溶液中。其中，硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮以及硝酸鑰按照硝酸鋇:硝酸鋅:草酸鈮:硝酸鑰=2.8~3.2:0.8~1.2:0.8~1.2:1.8~2.2的摩爾配比投料，其中，檸檬酸與金屬鹽的總摩爾量之比為1.5~2.0。
[0043]優(yōu)選地，在另一個(gè)實(shí)施方式中，還可以硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮以及硝酸鑰按照化學(xué)式 Ba(Zna99 □ ο.οι) ι/s(Nb0.99Mo0.01) 2/303+aB203+bCu0 的摩爾配比投料,其中，□表示原子空位，同時(shí)以0<a<0.5mol%,0 ^ b ^ 1.0mo I %的摩爾配比投加硼酸和硝酸銅的至少一種。硼酸和硝酸銅作為燒結(jié)助劑。
[0044]在另一實(shí)施方式中，還在第二混合溶液中加入氨水并不斷攪拌，直至pH為51后得到的溶液作為第二混合溶液。
[0045]上述制備得到納米粉末和制備第二混合溶液的步驟不嚴(yán)格區(qū)分先后順序，也就是說(shuō)，可以先制備納米粉末再制備第二混合溶液，也可以先制備第二混合溶液再制備納米粉末。即上述S101-S104的步驟可以在S105之后，也可以在S105之前。
[0046]步驟S106:將第二混合溶液加入懸浮液中直至形成懸浮粉末的溶膠；
[0047]在6(T80°C攪拌的情況下，將第二混合溶液逐滴加入到懸浮液中直至形成懸浮粉末的溶膠。
[0048]其中，按化學(xué)式[(1-x)Ba(Zna99□ 0.01) 1/3(Nbci99Moacil)2y3OjxBa(Ni卜yCoy) 1/3Nb2/3O3], O ^ X ^ 0.7的摩爾配比將第二混合溶液加入到懸浮液中，O ^ y ^ 1.00
[0049]步驟S107:將懸浮粉末的溶膠干燥，并經(jīng)煅燒得到陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末；
[0050]將懸浮粉末的溶膠干燥以得到懸浮粉末的干凝膠。比如可以將懸浮粉末的溶膠至于烘箱中干燥。其中，干燥的溫度適宜控制在10(Tl5(rC，更優(yōu)選的干燥溫度控制在120°C。
[0051]將懸浮粉末的干凝膠在馬弗爐中經(jīng)高溫煅燒得到陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末。通?？刂旗褵臏囟葹?0(T80(TC，保溫時(shí)間為廣2小時(shí)。
[0052]通過(guò)上述實(shí)施方式制備得到的復(fù)合前驅(qū)體粉末粒徑范圍為5(T200nm。
[0053]通過(guò)上述實(shí)施方式的描述，可以理解，本發(fā)明采用溶膠-凝膠工藝分別制備出含鋇、鋅、鈮以及鑰的溶膠以及含鋇、鎳、鈷以及鈮的納米粉末，通過(guò)包覆的方式獲得陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末。通過(guò)該方法得到的陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末兩相分布均勻，具有核-殼結(jié)構(gòu)。在該陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末的基礎(chǔ)上，可以通過(guò)進(jìn)一步高溫?zé)Y(jié)而得到微波介質(zhì)陶瓷，從而使得在制備鋇鋅鈮系陶瓷材料的過(guò)程中，降低燒結(jié)溫度，同時(shí)提高該材料的性能，有效降低該材料體系的工業(yè)能耗和生產(chǎn)成本。
[0054]實(shí)施方式二
[0055]請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法另一個(gè)實(shí)施方式包括:
[0056]步驟S201:將鋇、鎳、鈷、鈮與檸檬酸溶解于水溶液形成第一混合溶液；
[0057]以硝酸鋇Ba (NO3) 2、硝酸鎳Ni (NO3) 2.6Η20、硝酸鈷 Co (NO3) 2.6Η20、草酸鈮 C10H5NbO20和檸檬酸C6H8O7 -H2O為起始原料，溶解于水溶液中。其中，硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷以及草酸鈮按照硝酸鋇:硝酸鎳:硝酸鈷:草酸鈮=2.8~3.2:0.8~1.2:1.8~2.2:1.8~2.2的摩爾配比投料，檸檬酸與金屬鹽的總摩爾量之比為1.5^2.0。所有原始原料的純度都在99%以上。將所有原料都投入水溶液中，并不斷攪拌以使所有原料都溶解而形成第一混合溶液。
[0058]優(yōu)選地，硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷以及草酸鈮按照化學(xué)式XBa(Ni1IC0y)^Nlv3O3的摩爾配比投料，其中，O≤X≤0.7，0≤y≤1.0。
[0059]步驟S202:往第一混合溶液中加入氨水溶液，直至形成透明溶膠；
[0060]通過(guò)緩慢在溶液中加入氨水并不斷攪拌，直至形成透明的溶膠。通常，在6(T80°C加入氨水后，控制混合溶液的pH在5~8之間，即停止加入氨水，攪拌使得混合溶液形成透明溶膠。
[0061]由于原始原料以溶液形式混合，可以獲得原子級(jí)或至少是分子級(jí)以上具有高微觀均勻性的透明溶膠。
[0062]步驟S203:將透明溶膠干燥并經(jīng)煅燒得到納米粉末；
[0063]將透明溶膠干燥以得到干凝膠。比如可以將透明溶膠至于烘箱中干燥。其中，干燥的溫度適宜控制在10(Tl50°C，更優(yōu)選的干燥溫度控制在120°C。
[0064]將干凝膠在馬弗爐中經(jīng)高溫煅燒得到陶瓷的前驅(qū)體粉末。通?？刂旗褵臏囟葹?00-800?，保溫時(shí)間為廣2小時(shí)。
[0065]通過(guò)上述實(shí)施方式，可以制備得到微波介質(zhì)陶瓷的前驅(qū)體粉末，粉末為5(T100nm的納米粉末。
[0066]步驟S204:將納米粉末分散于無(wú)水乙醇中得懸浮液；
[0067]將納米粉末分散在無(wú)水乙醇中，攪拌并進(jìn)行超聲處理，得到懸浮液。[0068]步驟S205:將鋇、鋅、鈮、鑰的鹽與檸檬酸溶解于水溶液形成第二混合溶液；
[0069]以硝酸鋇Ba (NO3) 2、硝酸鋅Zn (NO3)2.6Η20、草酸鈮 CltlH5NbO2tl、硝酸鑰Mo (NO3) 3.5Η20和檸檬酸C6H8O7 -H2O為起始原料，溶解于水溶液中。其中，硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮以及硝酸鑰按照硝酸鋇:硝酸鋅:草酸鈮:硝酸鑰=2.8~3.2:0.8~1.2:0.8-1.2:1.8~2.2的摩爾配比投料，其中，檸檬酸與金屬鹽的總摩爾量之比為1.5~2.0。
[0070]優(yōu)選地，在另一個(gè)實(shí)施方式中，還可以硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮以及硝酸鑰按照化學(xué)式(1-x)Ba(Zna99 □ Q.Q1) 1/3 (Nba99Motltll) 2/303+aB203+bCu0 的摩爾配比投料,其中，□表示原子空位，O≤X≤0.7，同時(shí)以O(shè)≤a≤0.5mol%,0≤b≤1.0mo 1%的摩爾配比投加硼酸和硝酸銅的至少一種。硼酸和硝酸銅作為燒結(jié)助劑。
[0071]在另一實(shí)施方式中，還在第二混合溶液中加入氨水并不斷攪拌，直至pH為5~8后得到的溶液作為第二混合溶液。
[0072]上述制備得到納米粉末和制備第二混合溶液的步驟不嚴(yán)格區(qū)分先后順序，也就是說(shuō)，可以先制備納米粉末再制備第二混合溶液，也可以先制備第二混合溶液再制備納米粉末。即上述S201-S204的步驟可以在S205之后，也可以在S205之前。
[0073]步驟S206:將第二混合溶液加入懸浮液中直至形成懸浮粉末的溶膠；
[0074]在6(T80°C攪拌的情況下，將第二混合溶液逐滴加入到懸浮液中直至形成懸浮粉末的溶膠。
[0075]步驟S207:將懸浮粉末的溶膠干燥，并經(jīng)煅燒得到陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末；
[0076]將懸浮粉末的溶膠干燥以得到懸浮粉末的干凝膠。比如可以將懸浮粉末的溶膠至于烘箱中干燥。其中，干燥的溫度適宜控制在100-l50C，更優(yōu)選的干燥溫度控制在120°C。
[0077]將懸浮粉末的干凝膠在馬弗爐中經(jīng)高溫煅燒得到陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末。通?？刂旗褵臏囟葹?00-800°C，保溫時(shí)間為1-2小時(shí)。
[0078]通過(guò)上述實(shí)施方式制備得到的復(fù)合前驅(qū)體粉末粒徑范圍為5(T200nm。
[0079]步驟S208:在陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末中添加粘接劑、塑化劑及有機(jī)溶液，將復(fù)合前驅(qū)體粉末制成粉末顆粒；
[0080]在上述制備得到的陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步進(jìn)行粉料造粒工藝，即在陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末中添加粘接劑、塑化劑及有機(jī)溶劑，均勻混合攪拌，采用常規(guī)的粉料造粒比如噴霧造粒的方式將陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末制成粉末顆粒。
[0081]步驟S209:將粉末顆粒制成所需形狀的坯料；[0082]通過(guò)將粉末顆粒壓制成型即得到所需形狀的壓坯。壓坯是通過(guò)壓力機(jī)以手動(dòng)或自動(dòng)填料方式進(jìn)行雙面壓制成型，或者通過(guò)一次注射成型技術(shù)進(jìn)行一次注射成型。
[0083]步驟S210:將坯料經(jīng)煅燒得到微波介質(zhì)陶瓷；
[0084]將坯料在900-1300?下燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為2~4小時(shí)，得到微波介質(zhì)陶瓷。
[0085]通過(guò)上述實(shí)施方式，采用溶膠-凝膠工藝分別制備出Ba (Zn0.99 Oatll) 1/3 (Nb0.99Mo0.01)2/303透明凝膠和Ba (Ni，Co)1/3Nb2/303納米粉末，通過(guò)透明凝膠包覆納米粉末的途徑獲得Ba(Zna99 □ Q.Q1) V3(Nba99Moatll)2Z3O3-Ba (Ni，Co) 1/3Nb2/303 兩相分布均勻、具有“核-殼”結(jié)構(gòu)的復(fù)合介質(zhì)陶瓷納米粉末，同時(shí)以溶液方式添加微量燒結(jié)助劑B2O3和CuO，從而實(shí)現(xiàn)兩相均勻分布，可在不同燒結(jié)溫度下(900~1300°C)燒結(jié)得到鋇鋅鈮基復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷。經(jīng)過(guò)測(cè)試得知采用本發(fā)明的方法制備得到的微波介質(zhì)陶瓷具有中等介電常數(shù)ε J32~35)、超高品質(zhì)因數(shù)(QXf值為60 000~110 OOOGHz)和近零諧振頻率溫度系數(shù)τ f(_10~10ppm/°C )。
[0086]其中，溶膠-凝膠(Sol-Gel)工藝是指金屬有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物經(jīng)過(guò)溶膠_凝膠化熱處理形成氧化物或其它固體化合物的一種濕化學(xué)方法。具體來(lái)講，即用液體化學(xué)試劑或溶膠為原料，在液相中均勻混合并進(jìn)行反應(yīng)，生成穩(wěn)定且無(wú)沉淀的溶膠體系，放置一段時(shí)間后轉(zhuǎn)變?yōu)槟z體系；經(jīng)過(guò)脫水處理，在溶液或溶膠狀態(tài)下形成制品，再在低于傳統(tǒng)預(yù)燒溫度下形成所需的粉體材料。此法常用的有機(jī)鹽為醇鹽、醋酸鹽和檸檬酸鹽，采用此法能夠得到成分均勻且顆粒超細(xì)的粉料，大大降低了陶瓷材料的燒結(jié)溫度和燒結(jié)時(shí)間，并且陶瓷材料的介電性能也大大提高。
[0087]以下通過(guò)具體的實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法做進(jìn)一步地闡述:
[0088]實(shí)施方式三
[0089]本實(shí)施方式主材料配方采用化學(xué)式:[0.5Ba (Zn。.99 □ 0.01) 1/3 (Nb。.99Mo0.01) 2/303+0.5Ba(Ni0.5Co0.5)1/3Nb2/303]的摩爾配比添料，以純度99%以上的硝酸鋇、硝酸鋅、硝酸鎳、硝酸鈷、硝酸鑰、草酸鈮和檸檬酸為起始原料，并通過(guò)以下工藝步驟實(shí)現(xiàn)。
[0090]1)以純度99%以上的硝酸鋇(Ba(NO3)2)、硝酸鋅(Zn (NO3)2.6H20)、草酸鈮(C1(lH5Nb02Q)、硝酸鑰(Mo (NO3)3.5H20)和檸檬酸(C6H8O7.H2O)為起始原料。按化學(xué)表達(dá)式0.5Ba (Zna99 □ Q.Q1) 1/3 (Nba99Moatll) 2/303的摩爾配比將硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮、硝酸鑰和檸檬酸溶解于一定量的去離子水中，形成溶液。其中，加入的檸檬酸與金屬離子硝酸鹽的總摩爾比為1.5:1。將氨水緩慢加入所配制的溶液中，直到pH值達(dá)到5，形成第二混合溶液；
[0091]2)以純度99%以上的硝酸鋇(Ba(NO3)2)'硝酸鎳(Ni (NO3)2.6H20)、硝酸鈷(Co (NO3)2.6H20)、草酸鈮(CltlH5NbO2tl)和檸檬酸(C6H8O7.H2O)為起始原料。按化學(xué)表達(dá)式0.5Ba(Nia5Coa5)1/3Nb2/303的摩爾配比將硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷、草酸鈮和檸檬酸溶解于一定量的去離子水中，形成第一混合溶液，其中加入的檸檬酸與金屬離子硝酸鹽的總摩爾比為1.5:1。在80°C將氨水緩慢加入所配制的溶液中并持續(xù)攪拌，直到pH值達(dá)到5，形成透明溶膠。溶膠置于120°C的烘箱中烘干，直至形成干凝膠；將獲得的干凝膠在800°C下煅燒，煅燒時(shí)間I小時(shí)，得到納米粉末(d5CI=50~IOOnm)；
[0092]3)將步驟2制得的0.5Ba (Ni0.5Co0.5) 1/3Nb2/303納米粉末分散在無(wú)水乙醇中，攪拌并強(qiáng)力超聲，得懸浮液。在攪拌過(guò)程中，將步驟I配制的0.5Ba(Zn0.99 □ 0.οι) 1/3 (Nb0.99Mo0.01) 2/3O3檸檬酸溶液(即第一混合溶液)在80°C逐滴加入到0.5Ba(Ni0.5Co0.5)1/3Nb2/303的懸浮液中，直至形成均勻懸浮納米粉末的溶膠。溶膠于120°C烘干，形成包覆納米粉末的干凝膠。將獲得的干凝膠在680°C下煅燒，煅燒時(shí)間I小時(shí)，得到微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末(d50=50 ~200nm)；
[0093]4)將步驟3合成的微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末加入粘接劑、塑化劑及有機(jī)溶劑等均勻混合攪拌，并利用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行粉料造粒和坯料的壓制成型，然后在高溫爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1300°C，燒結(jié)時(shí)間為2h，即制成鋇鋅鈮基復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷；
[0094]經(jīng)測(cè)試該鋇鋅鈮復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷的相對(duì)介電常數(shù)L為35，品質(zhì)因數(shù)(QXf)值為100 800GHz，諧振頻率溫度系數(shù)τ f為4.8ppm/°C。
[0095]實(shí)施方式四
[0096]本實(shí)施方式中主材料配方采用化學(xué)式:[0.3Ba (Zn。.99 □ 0.01) 1/3 (Nb0.99Mo0.01) 2/303+0.7Ba(Ni0.7Co0.^l73Nb273O3]的摩爾配比，以純度99%以上的硝酸鋇、硝酸鋅、硝酸鎳、硝酸鈷、硝酸鑰、草酸鈮和檸檬酸為起始原料，并通過(guò)以下工藝步驟實(shí)現(xiàn)。
[0097]I)以純度99%以上的硝酸鋇(Ba(NO3)2)、硝酸鋅(Zn (NO3)2.6H20)、草酸鈮(C1(lH5Nb02Q)、硝酸鑰(Mo (NO3)3.5H20)和檸檬酸(C6H8O7.H2O)為起始原料。按化學(xué)表達(dá)式
0.3Ba(Zna99 □ 0.οι) ι/3(ΝΚ.99Μο0.01) 2/303的摩爾配比將硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮、硝酸鑰和檸檬酸溶解于一定量的去離子水中，形成溶液。其中，加入的檸檬酸與金屬鹽的總摩爾比為
2.0:1。將氨水緩慢加入所配制的溶液中，直到pH值達(dá)到6，形成第二混合溶液；
[0098]2)以純度99%以上的硝酸鋇(Ba (NO3) 2)、硝酸鎳(Ni (NO3) 2.6H20)、硝酸鈷(Co (NO3)2.6H20)、草酸鈮(CltlH5NbO2tl)和檸檬酸(C6H8O7.H2O)為起始原料。按化學(xué)表達(dá)式
0.7Ba(Nia7Coa3) 1/3Nb2/303的`摩爾配比將硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷、草酸鈮和檸檬酸溶解于一定量的去離子水中，形成第一混合溶液，其中加入的檸檬酸與金屬離子硝酸鹽的總摩爾比為2.0:1。在80°C將氨水緩慢加入所配制的第一混合溶液中并持續(xù)攪拌，直到pH值達(dá)到6，形成透明溶膠。溶膠置于120°C的烘箱中烘干，直至形成干凝膠；將獲得的干凝膠在600°C下煅燒，煅燒時(shí)間2小時(shí)，得到納米粉末(d5CI=50~IOOnm)；
[0099]3)將步驟2制得的0.7Ba(Ni0.7Co0.3) !Z3Nb273O3納米粉末分散在無(wú)水乙醇中，攪拌并強(qiáng)力超聲得懸浮液。在攪拌過(guò)程中，將步驟I配制的0.3Ba(Zn0.99 □ 0.οι) 1/3 (Nb0.99Mo0.01) 2/3O3檸檬酸溶液(即第二混合溶液)在80°C逐滴加入到0.7Ba(Ni0.7Co0.^l73Nb273O3的懸浮液中，直至形成均勻懸浮納米粉末的溶膠。溶膠于120°C烘干，形成包覆納米粉末的干凝膠。將獲得的干凝膠在600°C下煅燒，煅燒時(shí)間2小時(shí)，得到微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末(d50=50 ~200nm)；
[0100]4)將步驟3合成的微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末加入粘接劑、塑化劑及有機(jī)溶劑等均勻混合攪拌，并利用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行粉料造粒和坯料的壓制成型，然后在高溫爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1280°C，燒結(jié)時(shí)間為4h，即制成鋇鋅鈮基復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷；
[0101]經(jīng)測(cè)試該鋇鋅鈮復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷的相對(duì)介電常數(shù)L為32，品質(zhì)因數(shù)(QXf)值為91 200GHz，諧振頻率溫度系數(shù)τ f為-2.5ppm/°C。
[0102]本實(shí)施方式制備得到的微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末的SM圖請(qǐng)參閱圖3，從圖中可見(jiàn)，納米粉體呈現(xiàn)出良好的島狀形貌，納米粉體的平均直徑為50nm，顆粒形狀接近于球狀。本實(shí)施方式中制備得到的微波介質(zhì)陶瓷的XRD圖譜可參閱圖4，從圖中可見(jiàn)，在1280°C燒結(jié)后得到近乎純相的立方結(jié)構(gòu)的鋇鋅鈮陶瓷(JCPDS file n0.39-1474)。微波介質(zhì)陶瓷的SEM圖請(qǐng)參閱圖5，從圖中可見(jiàn)，鋇鋅鈮基復(fù)合陶瓷顯微組織結(jié)構(gòu)均勻，無(wú)晶粒的異常長(zhǎng)大現(xiàn)象，晶粒平均尺寸為2 μ m。
[0103]實(shí)施方式五
[0104]本實(shí)施方式中主材料配方采用化學(xué)式:[0.3Ba (Zn。.99 Oci tll) 1/3 (Nb0.99Mo0.01) 2/303+0.7Ba (Ni0.7Co0.3) !Z3Nb273O3]+0.5mol%B203為化學(xué)組成，以純度99%以上的硝酸鋇、硝酸鋅、硝酸鎳、硝酸鈷、硝酸鑰、草酸鈮、檸檬酸和硼酸為起始原料，并通過(guò)以下工藝步驟實(shí)現(xiàn)。
[0105]I)以純度99%以上的硝酸鋇(Ba(NO3)2)、硝酸鋅(Zn (NO3)2.6H20)、草酸鈮(C10H5NbO2tl)、硝酸鑰(Mo (NO3) 3.5H20)、檸檬酸(C6H8O7.H2O)和硼酸(H3BO3)為起始原料。按化學(xué)表達(dá)式[0.3Ba (Zna99 □ 0.οι) 1/3 (Nb0.99Mo0.01) 2/303]+0.5mol%B203 的摩爾配將硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮、硝酸鑰和檸檬酸溶解于一定量的去離子水中，形成溶液，其中加入的檸檬酸與金屬離子硝酸鹽的總摩爾比為1.7:1。然后，將硼酸按上述化學(xué)組成的配比加入溶液中，溶解。將氨水緩慢加入上述所配制的混合溶液中，直到PH值達(dá)到7，形成第二混合溶液；
[0106]2 )以純度99%以上的硝酸鋇(Ba (NO3) 2)、硝酸鎳(Ni (NO3) 2.6H20 )、硝酸鈷(Co (NO3)2.6H20)、草酸鈮(CltlH5NbO2tl)和檸檬酸(C6H8O7.H2O)為起始原料。按化學(xué)表達(dá)式
0.7Ba(Nia7Coa3) 1/3Nb2/303的摩爾配比將硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷、草酸鈮和檸檬酸溶解于一定量的去離子水中，形成溶液，其中加入的檸檬酸與金屬離子硝酸鹽的總摩爾比為1.6:1。在80°C將氨水緩慢加入所配制的溶液中并持續(xù)攪拌，直到pH值達(dá)到7，形成透明溶膠。溶膠置于120°C的烘箱中烘干，直至形成干凝膠；將獲得的干凝膠在700°C下煅燒，煅燒時(shí)間1.5小時(shí)，得到納米粉末(d5CI=50~IOOnm)；
[0107]3)將步驟2制得的0.7Ba (Ni0.7Co0.^l73Nb273O3納米粉末分散在無(wú)水乙醇中，攪拌并強(qiáng)力超聲得懸浮液。在攪拌過(guò)程中，將步驟I配制的[0.3Ba (Zna99 □ Q.Q1) 1/3 (Nba99Moatll)273O3]+0.5mol%B203檸檬酸溶液在80。C逐滴加入到0.7Ba (Ni。.7CoQ.3) 1/3Nb2/303的懸浮液中，直至形成均勻懸浮納米粉末的溶膠。溶膠于1`20°C烘干，形成包覆納米粉末的干凝膠。將獲得的干凝膠在700°C下煅燒，煅燒時(shí)間1.5小時(shí)，得到微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末(d5CI=50~200nm)；
[0108]4)將步驟3合成的微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末加入粘接劑、塑化劑及有機(jī)溶劑等均勻混合攪拌，并利用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行粉料造粒和坯料的壓制成型，然后在高溫爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1100°c，燒結(jié)時(shí)間為3h，即制成鋇鋅鈮基復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷；
[0109]經(jīng)測(cè)試該鋇鋅鈮基復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷的相對(duì)介電常數(shù)L為33，品質(zhì)因數(shù)(QXf)值為83 OOOGHz，諧振頻率溫度系數(shù)τ f為Oppm/°C。
[0110]實(shí)施方式六
[0111]本實(shí)施方式主材料配方采用化學(xué)式:[0.3Ba (Zn。.99 □ 0.01) 1/3 (Nb。.99Mo0.01) 2/303+0.7BB(Nia7Coa3)1Z3Nb2Z3O3K0.5mol%B203+l.0mol%Cu0 為化學(xué)組成，以純度 99% 以上的硝酸鋇、硝酸鋅、硝酸鎳、硝酸鈷、硝酸鑰、草酸鈮、檸檬酸、硼酸和硝酸銅為起始原料，并通過(guò)以下工藝步驟實(shí)現(xiàn)。
[0112]I)以純度99%以上的硝酸鋇(Ba (NO3) 2)、硝酸鋅(Zn (NO3) 2.6H20)、草酸鈮(C10H5NbO20)' 硝酸鑰(Mo (NO3) 3.5H20)、檸檬酸(C6H8O7.H2O)' 硼酸(H3BO3)和硝酸銅(Cu(NO3)2.冊(cè)20)為起始原料。按化學(xué)表達(dá)式[0.3Ba(Zna99 □ 0.01) 1/3(Nba99MoaQ1) 2/303]+0.5mol%B203+l.0mol%Cu0的摩爾配比將硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮、硝酸鑰和檸檬酸溶解于一定量的去離子水中，形成溶液，其中加入的檸檬酸與金屬離子硝酸鹽的總摩爾比為1.5:1。然后將硼酸和硝酸銅按上述化學(xué)組成的配比加入溶液中溶解。將氨水緩慢加入上述所配制的混合溶液中，直到PH值達(dá)到8，形成第二混合溶液；
[0113]2)以純度99%以上的硝酸鋇(Ba (NO3) 2)、硝酸鎳(Ni (NO3) 2.6H20)、硝酸鈷(Co (NO3)2.6H20)、草酸鈮(CltlH5NbO2tl)和檸檬酸(C6H8O7.H2O)為起始原料。按化學(xué)表達(dá)式0.7Ba(Ni0.7Co0.^l73Nb273O3的摩爾配比將的硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷、草酸鈮和檸檬酸溶解于一定量的去離子水中，形成溶液，其中加入的檸檬酸與金屬離子硝酸鹽的總摩爾比為
1.5:1。在80°C將氨水緩慢加入所配制的溶液中并持續(xù)攪拌，直到pH值達(dá)到8之間，形成透明溶膠。溶膠置于120°C的烘箱中烘干，直至形成干凝膠；將獲得的干凝膠在650°C下煅燒，煅燒時(shí)間2小時(shí)，得到納米粉末(d5CI=50~IOOnm)；
[0114]3)將步驟2制得的0.7Ba (Ni0.7Co0.^l73Nb273O3納米粉末分散在無(wú)水乙醇中，攪拌并強(qiáng)力超聲得懸浮液。在攪拌過(guò)程中，將步驟I配制的[0.3Ba(Zn0.99 □ 0.οι) 1/3 (Nb0.99Mo0.01) 2/303]+0.5mol%B203+l.0mol%Cu0 檸檬酸溶液在 80。C 逐滴加入到 0.7Ba (Nia7Coa3) 1/3Nb2/303 的懸浮液中，直至形成均勻懸浮納米粉末的溶膠。溶膠于120°C烘干，形成包覆納米粉末的干凝膠。將獲得的干凝膠在650°C下煅燒，煅燒時(shí)間2小時(shí)，得到微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末(d50=50 ~200nm)；
[0115]4)將步驟3合成的微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末加入粘接劑、塑化劑及有機(jī)溶劑等均勻混合攪拌，并利用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行粉料造粒和坯料的壓制成型，然后在高溫爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為920°C，燒結(jié)時(shí)間為3h，即制成鋇鋅鈮基復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷；
[0116]經(jīng)測(cè)試該鋇鋅鈮復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷的相對(duì)介電常數(shù)L為32，品質(zhì)因數(shù)(QXf)值為61 500GHz，諧振頻率溫度系數(shù)τ f為-4ppm/°C。
[0117]為了方便起見(jiàn)，以下`幾個(gè)實(shí)施方式的主材料配比請(qǐng)參閱表1:
[0118]實(shí)施方式七
[0119]I)以純度99%以上的硝酸鋇(Ba (NO3) 2)、硝酸鋅(Zn (NO3) 2.6H20)、草酸鈮(C10H5NbO2tlX硝酸鑰(Mo (NO3)3.5H20)、檸檬酸(C6H8O7.H2O)為起始原料。按下表1中的摩爾配比將硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮、硝酸鑰和檸檬酸溶解于一定量的去離子水中，形成溶液，其中加入的檸檬酸與金屬離子硝酸鹽的總摩爾比為1.6:1。將氨水緩慢加入所配制的混合溶液中，直到PH值達(dá)到5，形成第二混合溶液；
[0120]2 )以純度99%以上的硝酸鋇(Ba (NO3) 2)、硝酸鎳(Ni (NO3) 2.6H20 )、硝酸鈷(Co (NO3)2.6H20)、草酸鈮(CltlH5NbO2tl)和檸檬酸(C6H8O7.H2O)為起始原料。按下表1的摩爾配比將硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷、草酸鈮和檸檬酸溶解于一定量的去離子水中，形成溶液，其中加入的檸檬酸與金屬離子硝酸鹽的總摩爾比為1.7:1。在60°C將氨水緩慢加入所配制的溶液中并持續(xù)攪拌，直到PH值達(dá)到5，形成透明溶膠。溶膠置于100°C的烘箱中烘干，直至形成干凝膠；將獲得的干凝膠在800°C下煅燒，煅燒時(shí)間I小時(shí)，得到納米粉末(d5CI=50~IOOnm)；
[0121]3)將步驟2制得的納米粉末分散在無(wú)水乙醇中，攪拌并強(qiáng)力超聲得懸浮液。在攪拌過(guò)程中，將步驟I配制的第二混合溶液在80° C逐滴加入到懸浮液中，直至形成均勻懸浮納米粉末的溶膠。溶膠于100°C烘干，形成包覆納米粉末的干凝膠。將獲得的干凝膠在700°C下煅燒，煅燒時(shí)間1.5小時(shí)，得到微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末(d5CI=50~200nm)；[0122]4)將步驟3合成的微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末加入粘接劑、塑化劑及有機(jī)溶劑等均勻混合攪拌，并利用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行粉料造粒和坯料的壓制成型，然后在高溫爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1000°c，燒結(jié)時(shí)間為3h，即制成鋇鋅鈮基復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷；
[0123]經(jīng)測(cè)試該鋇鋅鈮復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷的相對(duì)介電常數(shù)L為32.5，品質(zhì)因數(shù)(QXf)值為70 200GHz，諧振頻率溫度系數(shù)τ f為-2ppm/°C。
[0124]實(shí)施方式八
[0125]I)以純度99%以上的硝酸鋇(Ba (NO3) 2)、硝酸鋅(Zn (NO3) 2.6H20)、草酸鈮(C10H5NbO2tlX硝酸鑰(Mo (NO3)3.5H20)、檸檬酸(C6H8O7.H2O)為起始原料。按下表1中的摩爾配比將硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮、硝酸鑰和檸檬酸溶解于一定量的去離子水中，形成溶液，其中加入的檸檬酸與金屬離子硝酸鹽的總摩爾比為1.8:1。將氨水緩慢加入所配制的混合溶液中，直到PH值達(dá)到7，形成第二混合溶液；
[0126]2 )以純度99%以上的硝酸鋇(Ba (NO3) 2)、硝酸鎳(Ni (NO3) 2.6H20 )、硝酸鈷(Co (NO3)2.6Η20)、草酸鈮(CltlH5NbO2tl)和檸檬酸(C6H8O7 -H2O)為起始原料。按下表1的摩爾配比將硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷、草酸鈮和檸檬酸溶解于一定量的去離子水中，形成溶液，其中加入的檸檬酸與金屬離子硝酸鹽的總摩爾比為1.9:1。在70°C將氨水緩慢加入所配制的溶液中并持續(xù)攪拌，直到PH值達(dá)到7，形成透明溶膠。溶膠置于130°C的烘箱中烘干，直至形成干凝膠；將獲得的干凝膠在750°C下煅燒，煅燒時(shí)間1.5小時(shí)，得到納米粉末(d5CI=50~IOOnm)；
[0127]3)將步驟2制得的納米粉末分散在無(wú)水乙醇中，攪拌并強(qiáng)力超聲得懸浮液。在攪拌過(guò)程中，將步驟I配制的第二混合溶液在70° C逐滴加入到懸浮液中，直至形成均勻懸浮納米粉末的溶膠。溶膠于130°C烘干，形成包覆納米粉末的干凝膠。將獲得的干凝膠在750°C下煅燒，煅燒時(shí)間1.5小時(shí)，得到微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末(d5CI=50~200nm)；
[0128]4)將步驟3合成的微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末加入粘接劑、塑化劑及有機(jī)溶劑等均勻混合攪拌，并利用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行粉料造粒和坯料的壓制成型，然后在高溫爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1200°C，燒結(jié)時(shí)間為4h，即制成鋇鋅鈮基復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷；
[0129]經(jīng)測(cè)試該鋇鋅鈮復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷的相對(duì)介電常數(shù)ε ,為34，品質(zhì)因數(shù)(QXf)值為89 200GHz，諧振頻率溫度系數(shù)τ f為-1ppm/°C。
[0130]實(shí)施方式九
[0131]I)以純度99%以上的硝酸鋇(Ba(NO3)2)、硝酸鋅(Zn (NO3)2.6H20)、草酸鈮(C10H5NbO2tlX硝酸鑰(Mo (NO3)3.5H20)、檸檬酸(C6H8O7.H2O)為起始原料。按下表1中的摩爾配比將硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮、硝酸鑰和檸檬酸溶解于一定量的去離子水中，形成溶液，其中加入的檸檬酸與金屬離子硝酸鹽的總摩爾比為1.9:1。將氨水緩慢加入所配制的混合溶液中，直到PH值達(dá)到5，形成第二混合溶液； [0132]2 )以純度99%以上的硝酸鋇(Ba (NO3) 2)、硝酸鎳(Ni (NO3) 2.6H20 )、硝酸鈷(Co (NO3)2.6Η20)、草酸鈮(CltlH5NbO2tl)和檸檬酸(C6H8O7 -H2O)為起始原料。按下表1的摩爾配比將硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷、草酸鈮和檸檬酸溶解于一定量的去離子水中，形成溶液，其中加入的檸檬酸與金屬離子硝酸鹽的總摩爾比為1.8:1。在75°C將氨水緩慢加入所配制的溶液中并持續(xù)攪拌，直到PH值達(dá)到6，形成透明溶膠。溶膠置于100°C的烘箱中烘干，直至形成干凝膠；將獲得的干凝膠在700°C下煅燒，煅燒時(shí)間1.5小時(shí)，得到納米粉末(d5CI=50~IOOnm)；
[0133]3)將步驟2制得的納米粉末分散在無(wú)水乙醇中，攪拌并強(qiáng)力超聲得懸浮液。在攪拌過(guò)程中，將步驟I配制的第二混合溶液在80° C逐滴加入到懸浮液中，直至形成均勻懸浮納米粉末的溶膠。溶膠于100°C烘干，形成包覆納米粉末的干凝膠。將獲得的干凝膠在700°C下煅燒，煅燒時(shí)間1.5小時(shí)，得到微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末(d5CI=50~200nm)；
[0134]4)將步驟3合成的微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末加入粘接劑、塑化劑及有機(jī)溶劑等均勻混合攪拌，并利用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行粉料造粒和坯料的壓制成型，然后在高溫爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1300°C，燒結(jié)時(shí)間為2h，即制成鋇鋅鈮基復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷；
[0135]經(jīng)測(cè)試該鋇鋅鈮復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷的相對(duì)介電常數(shù)L為34，品質(zhì)因數(shù)(QXf)值為101 200GHz，諧振頻率溫度系數(shù)TfS6ppm/°C。
[0136]實(shí)施方式十
[0137]I)以純度99%以上的硝酸鋇(Ba (NO3) 2)、硝酸鋅(Zn (NO3) 2.6H20)、草酸鈮(C10H5NbO2tlX硝酸鑰(Mo (NO3)3.5H20)、檸檬酸(C6H8O7.H2O)為起始原料。按下表1中的摩爾配比將硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮、硝酸鑰和檸檬酸溶解于一定量的去離子水中，形成溶液，其中加入的檸檬酸與金屬離子硝酸鹽的總摩爾比為1.6:1。將氨水緩慢加入所配制的混合溶液中，直到PH值達(dá)到8，形成第二混合溶液；
[0138]2 )以純度99%以上的硝酸鋇(Ba (NO3) 2)、硝酸鎳(Ni (NO3) 2.6H20 )、硝酸鈷(Co (NO3)2.6H20)、草酸鈮(CltlH5NbO2tl)和檸檬酸(C6H8O7.H2O)為起始原料。按下表1的摩爾配比將硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷、草酸鈮和檸檬酸溶解于一定量的去離子水中，形成溶液，其中加入的檸檬酸與金屬離子硝酸鹽的總摩爾比為1.6:1。在75°C將氨水緩慢加入所配制的溶液中并持續(xù)攪拌，直到PH值達(dá)到8，形成透明溶膠。溶膠置于150°C的烘箱中烘干，直至形成干凝膠；將獲得的干凝膠在600°C下煅燒，煅燒時(shí)間2小時(shí)，得到納米粉末(d5CI=50~IOOnm)；
[0139]3)將步驟2制得的納米粉末分散在無(wú)水乙醇中，攪拌并強(qiáng)力超聲得懸浮液。在攪拌過(guò)程中，將步驟I配制的第二混合溶液在80° C逐滴加入到懸浮液中，直至形成均勻懸浮納米粉末的溶膠。溶膠于150°C烘干，形成包覆納米粉末的干凝膠。將獲得的干凝膠在700°C下煅燒，煅燒時(shí)間1.5小時(shí)，得到微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末(d5CI=50~200nm)；
[0140]4)將步驟3合成的微波介質(zhì)陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末加入粘接劑、塑化劑及有機(jī)溶劑等均勻混合攪拌，并利用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行粉料造粒和坯料的壓制成型，然后在高溫爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1050°C，燒結(jié)時(shí)間為3h，即制成鋇鋅鈮基復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷；
[0141]經(jīng)測(cè)試該鋇鋅鈮復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷的相對(duì)介電常數(shù)L為33.5，品質(zhì)因數(shù)(QXf)值為89600GHz，諧振頻率溫度系數(shù)τ f為5ppm/°C。
[0142]表1:實(shí)施方式七-實(shí)施方式十的主材料配比(摩爾配比)
[0143]
【權(quán)利要求】
1.一種微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括: 將鋇、鎳、鈷、鈮的鹽與檸檬酸溶解于水溶液形成第一混合溶液； 往所述第一混合溶液中加入氨水溶液直至形成透明溶膠； 將所述透明溶膠干燥并經(jīng)煅燒得到納米粉末； 將所述納米粉末分散于無(wú)水乙醇中，得懸浮液； 將鋇、鋅、鈮、鑰的鹽與檸檬酸溶解于水溶液形成第二混合溶液； 將所述第二混合溶液加入所述懸浮液中直至形成懸浮粉末的溶膠； 將所述懸浮粉末的溶膠干燥，并經(jīng)煅燒得到陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將鋇、鎳、鈷、鈮的鹽與檸檬酸溶解于水溶液形成第一混合溶液的步驟包括:將硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷、草酸鈮以及檸檬酸溶解于水溶液中，形成第一混合溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將鋇、鋅、鈮、鑰的鹽與檸檬酸溶解于水溶液得到第二混合溶液的步驟包括:將硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮、硝酸鑰以及檸檬酸溶解于水溶液中，形成第二混合溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末的步驟之后，還包括: 在所述陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末中添加粘接劑、塑化劑及有機(jī)溶液，通過(guò)粉料造粒將所述陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末 制成粉末顆粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)粉料造粒將所述陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末制成粉末顆粒的步驟之后，還包括:將所述粉末顆粒制成所需形狀的坯料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述將粉末顆粒制成所需形狀的坯料的步驟之后，還包括:將所述坯料經(jīng)燒結(jié)得到微波介質(zhì)陶瓷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述坯料經(jīng)燒結(jié)得到微波介質(zhì)陶瓷的步驟包括: 將所述坯料在90(Tl30(rC下燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為2~4小時(shí)，得到微波介質(zhì)陶瓷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將鋇、鋅、鈮、鑰的鹽與檸檬酸溶解于水溶液形成第二混合溶液的步驟包括:將鋇、鋅、鈮、鑰的鹽與檸檬酸溶解于水溶液，并在6(T80°C加入氨水溶液直至pH為5~8，形成第二混合溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述往第一混合溶液中加入氨水溶液直至形成透明溶膠的步驟包括: 在6(T80°C，往所述第一混合溶液中加入氨水溶液并不斷攪拌，直至形成透明溶膠。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將透明溶膠干燥并經(jīng)煅燒得到納米粉末的步驟包括:將透明溶膠干燥得到干凝膠，所述干凝膠在600-800°C下煅燒1-2小時(shí)，得到納米粉末。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將第二混合溶液加入所述懸浮液中直至形成懸浮粉末的溶膠的步驟包括: 在6(T80°C攪拌的情況下，將所述第二混合溶液逐滴加入到所述懸浮液中直至形成懸浮粉末的溶膠。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將懸浮粉末的溶膠干燥，并經(jīng)煅燒得到陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末的步驟包括: 將懸浮粉末在io(Ti5(rc下干燥得到干凝膠； 將所述干凝膠在60(T80(TC下煅燒f 2小時(shí)得到陶瓷的復(fù)合前驅(qū)體粉末。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述硝酸鋇、硝酸鋅、草酸鈮以及硝酸鑰按照硝酸鋇:硝酸鋅:草酸鈮:硝酸鑰=2.8~3.2:0.8~1.2:0.8~1.2:1.8~2.2的摩爾配比投料，其中，檸檬酸與金屬鹽的總摩爾量之比為1.5~2.0。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述硝酸鋇、硝酸鎳、硝酸鈷以及草酸鈮按照硝酸鋇:硝酸鎳:硝酸鈷:草酸鈮=2.8~3.2:0.8~1.2:1.8~2.2:1.8~2.2的摩爾配比投料，其中，檸檬酸與金屬鹽的總摩爾量之比為1.5~2.0。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鋇、鎳、鈷、鈮的鹽按照化學(xué)式(1-x)Ba (Zn0 99 □ 0.01)1/3 (Nb0 99Mo0 01) 2/303+aB203+bCu0的摩爾配比投料,其中□表示原子空位,并按照O < a < 0.5mol%,0 ^ b ^ 1.0mo I %的摩爾配比投加硼酸以及氧化銅的至少一種至所述第二混合溶液中，所述鋇、鋅、鈮、鑰的鹽按照化學(xué)式=XBa(Ni1IC0y)^Nlv3O3的摩爾配比投料，其中，O < y < 1.0，所述第二混合溶液按照O < X < 0.7的摩爾配比加入所述懸浮液中直至形成懸浮粉末的溶膠。`
【文檔編號(hào)】C04B35/626GK103864425SQ201210544539
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月14日
【發(fā)明者】趙可淪, 陸正武 申請(qǐng)人:深圳市大富科技股份有限公司