一種介電陶瓷材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種介電陶瓷材料，由以下按重量份的原料組成：氧化鎂12?23份、二氧化鈦41?55份、碳酸鈣3?8份、氧化鑭8?12份、氧化鋯2?6份、二氧化硅5?8份、氧化銅8?17份和硼硅酸鹽玻璃粉3?5份。本發(fā)明還公布了該介電陶瓷材料的制備方法。本發(fā)明制備的介電陶瓷材料，生產(chǎn)工藝簡單，室溫和低驅動電場的環(huán)境下產(chǎn)品的品質因子和介電可調率均有大幅提升，介電損耗大幅度降低，介電可調性好，為通訊工具的小型化和集成化打下了基礎。
【專利說明】
一種介電陶瓷材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種陶瓷材料，具體是一種介電陶瓷材料。
【背景技術】
[0002] 微波介電陶瓷是指應用于微波頻段電路中作為介質材料并完成一種或多種功能 的陶瓷，在現(xiàn)代通訊中被廣泛用作諧振器、濾波器、介質基片、介質導波回路等元器件，是現(xiàn) 代通信技術的關鍵基礎材料，已經(jīng)在便攜式移動電話、汽車電話、電視衛(wèi)星接收器等方面有 著十分重要的應用，在通訊工具的小型化和集成化過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。目前 研究比較成熟的介電陶瓷是傳統(tǒng)的鐵電體材料，但是這類材料最大的缺點就是需要在很高 的偏壓電場和較低測試溫度下才能表現(xiàn)出較高的介電可調性，這就為人們的使用帶來了不 便。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種介電陶瓷材料，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：
[0005] -種介電陶瓷材料，由以下按重量份的原料組成:氧化鎂12-23份、二氧化鈦41-55 份、碳酸鈣3-8份、氧化鑭8-12份、氧化鋯2-6份、二氧化硅5-8份、氧化銅8-17份和硼硅酸鹽 玻璃粉3-5份。
[0006] 作為本發(fā)明進一步的方案:所述介電陶瓷材料由以下按重量份的原料組成:氧化 鎂16-23份、二氧化鈦47-55份、碳酸鈣5-8份、氧化鑭10-12份、氧化鋯4-6份、二氧化硅6-8 份、氧化銅11 -17份和硼硅酸鹽玻璃粉4-5份。
[0007] 作為本發(fā)明進一步的方案:所述介電陶瓷材料由以下按重量份的原料組成:氧化 鎂19份、二氧化鈦51份、碳酸鈣7份、氧化鑭11份、氧化鋯5份、二氧化硅7份、氧化銅14份和硼 硅酸鹽玻璃粉4份。
[0008] 所述介電陶瓷材料的制備方法，具體步驟如下：
[0009] 步驟一，將氧化鎂、二氧化鈦、碳酸媽、二氧化錯、氧化鑭、氧化銅混合，制得陶瓷主 相混合物；
[0010]步驟二，將陶瓷主相混合物處理成粉末后，在溫度為1000-1200攝氏度的馬弗爐中 煅燒1-3小時，通過固相反應得到陶瓷主相煅燒料；
[0011] 步驟三，將氧化鋯、二氧化硅和硼硅酸鹽玻璃粉混合均勻，得到助熔輔料；
[0012] 步驟四，將陶瓷主相煅燒料和助熔輔料混合均勻并處理成粉體，在溫度為700-900 攝氏度的馬弗爐中煅燒，制得二次陶瓷煅燒料；
[0013] 步驟五，將二次陶瓷煅燒料研磨至顆粒度為0.3-0. Sum的粉料，再將粉料壓制成樣 品片；
[0014] 步驟六，將樣品片在溫度為1400-1500攝氏度的馬弗爐中燒結2-6小時得到致密的 陶瓷片。
[0015] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明制備的介電陶瓷材料，生產(chǎn)工藝簡 單，室溫和低驅動電場的環(huán)境下產(chǎn)品的品質因子和介電可調率均有大幅提升，介電損耗大 幅度降低，介電可調性好，為通訊工具的小型化和集成化打下了基礎。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
[0017] 實施例！
[0018] 一種介電陶瓷材料，由以下按重量份的原料組成:氧化鎂12份、二氧化鈦41份、碳 酸鈣3份、氧化鑭8份、氧化鋯2份、二氧化硅5份、氧化銅8份和硼硅酸鹽玻璃粉3份。
[0019] 所述介電陶瓷材料的制備方法，具體步驟如下：
[0020] 步驟一，將氧化鎂、二氧化鈦、碳酸|丐、二氧化錯、氧化鑭、氧化銅混合，制得陶瓷主 相混合物；
[0021] 步驟二，將陶瓷主相混合物處理成粉末后，在溫度為10000攝氏度的馬弗爐中煅燒 1小時，通過固相反應得到陶瓷主相煅燒料；
[0022]步驟三，將氧化鋯、二氧化硅和硼硅酸鹽玻璃粉混合均勻，得到助熔輔料；
[0023]步驟四，將陶瓷主相煅燒料和助熔輔料混合均勻并處理成粉體，在溫度為700攝氏 度的馬弗爐中煅燒，制得二次陶瓷煅燒料；
[0024]步驟五，將二次陶瓷煅燒料研磨至顆粒度為0.3um的粉料，再將粉料壓制成樣品 片；
[0025] 步驟六，將樣品片在溫度為1400攝氏度的馬弗爐中燒結2小時得到致密的陶瓷片。
[0026] 實施例2
[0027] -種介電陶瓷材料，由以下按重量份的原料組成:氧化鎂16份、二氧化鈦47份、碳 酸鈣5份、氧化鑭10份、氧化鋯4份、二氧化硅6份、氧化銅11份和硼硅酸鹽玻璃粉4份。
[0028] 所述介電陶瓷材料的制備方法，具體步驟如下：
[0029] 步驟一，將氧化鎂、二氧化鈦、碳酸|丐、二氧化錯、氧化鑭、氧化銅混合，制得陶瓷主 相混合物；
[0030] 步驟二，將陶瓷主相混合物處理成粉末后，在溫度為1050攝氏度的馬弗爐中煅燒2 小時，通過固相反應得到陶瓷主相煅燒料；
[0031] 步驟三，將氧化鋯、二氧化硅和硼硅酸鹽玻璃粉混合均勻，得到助熔輔料；
[0032] 步驟四，將陶瓷主相煅燒料和助熔輔料混合均勻并處理成粉體，在溫度為780攝氏 度的馬弗爐中煅燒，制得二次陶瓷煅燒料；
[0033]步驟五，將二次陶瓷煅燒料研磨至顆粒度為0.5um的粉料，再將粉料壓制成樣品 片；
[0034] 步驟六，將樣品片在溫度為1450攝氏度的馬弗爐中燒結3小時得到致密的陶瓷片。
[0035] 實施例3
[0036] -種介電陶瓷材料，由以下按重量份的原料組成:氧化鎂19份、二氧化鈦51份、碳 酸鈣7份、氧化鑭11份、氧化鋯5份、二氧化硅7份、氧化銅14份和硼硅酸鹽玻璃粉4份。
[0037] 所述介電陶瓷材料的制備方法，具體步驟如下：
[0038] 步驟一，將氧化鎂、二氧化鈦、碳酸|丐、二氧化錯、氧化鑭、氧化銅混合，制得陶瓷主 相混合物；
[0039] 步驟二，將陶瓷主相混合物處理成粉末后，在溫度為1150攝氏度的馬弗爐中煅燒 2.5小時，通過固相反應得到陶瓷主相煅燒料；
[0040] 步驟三，將氧化鋯、二氧化硅和硼硅酸鹽玻璃粉混合均勻，得到助熔輔料；
[0041 ]步驟四，將陶瓷主相煅燒料和助熔輔料混合均勻并處理成粉體，在溫度為850攝氏 度的馬弗爐中煅燒，制得二次陶瓷煅燒料；
[0042]步驟五，將二次陶瓷煅燒料研磨至顆粒度為0.6um的粉料，再將粉料壓制成樣品 片；
[0043] 步驟六，將樣品片在溫度為1460攝氏度的馬弗爐中燒結5小時得到致密的陶瓷片。
[0044] 實施例4
[0045] 一種介電陶瓷材料，由以下按重量份的原料組成:氧化鎂23份、二氧化鈦55份、碳 酸鈣8份、氧化鑭12份、氧化鋯6份、二氧化硅8份、氧化銅17份和硼硅酸鹽玻璃粉5份。
[0046] 所述介電陶瓷材料的制備方法，具體步驟如下：
[0047] 步驟一，將氧化鎂、二氧化鈦、碳酸|丐、二氧化錯、氧化鑭、氧化銅混合，制得陶瓷主 相混合物；
[0048]步驟二，將陶瓷主相混合物處理成粉末后，在溫度為1200攝氏度的馬弗爐中煅燒 1-3小時，通過固相反應得到陶瓷主相煅燒料；
[0049] 步驟三，將氧化鋯、二氧化硅和硼硅酸鹽玻璃粉混合均勻，得到助熔輔料；
[0050] 步驟四，將陶瓷主相煅燒料和助熔輔料混合均勻并處理成粉體，在溫度為900攝氏 度的馬弗爐中煅燒，制得二次陶瓷煅燒料；
[0051] 步驟五，將二次陶瓷煅燒料研磨至顆粒度為0. Sum的粉料，再將粉料壓制成樣品 片；
[0052]步驟六，將樣品片在溫度為1500攝氏度的馬弗爐中燒結6小時得到致密的陶瓷片。
[0053] 對比例1
[0054] 本對比例與實施例4之間的不同之處僅在于不含氧化銅，其余均與實施例4相同。
[0055] 室溫下測量了樣品實施例1-4和樣品對比例1(測試電場E = 36V/cm，測試頻率F = 2KHz)的介電性質，其測量數(shù)據(jù)見表1。從中可以看出本發(fā)明實施例1-4制備的樣品的品質因 子相比對比例1有很大的提升。
[0056] 表 1
[0057] _
[0058] 上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明，但是本專利并不限于上述實施方 式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下 做出各種變化。
【主權項】
1. 一種介電陶瓷材料，其特征在于，由以下按重量份的原料組成:氧化鎂12-23份、二氧 化鈦41 -55份、碳酸媽3-8份、氧化鑭8-12份、氧化錯2-6份、二氧化娃5-8份、氧化銅8-17份和 硼硅酸鹽玻璃粉3-5份。2. 根據(jù)權利要求1所述的介電陶瓷材料，其特征在于，由以下按重量份的原料組成:氧 化鎂16-23份、二氧化鈦47-55份、碳酸鈣5-8份、氧化鑭10-12份、氧化鋯4-6份、二氧化硅6-8 份、氧化銅11 -17份和硼硅酸鹽玻璃粉4-5份。3. 根據(jù)權利要求1所述的介電陶瓷材料，其特征在于，由以下按重量份的原料組成:氧 化鎂19份、二氧化鈦51份、碳酸鈣7份、氧化鑭11份、氧化鋯5份、二氧化硅7份、氧化銅14份和 硼硅酸鹽玻璃粉4份。4. 一種如權利要求1-3任一所述的介電陶瓷材料的制備方法，其特征在于，具體步驟如 下： 步驟一，將氧化鎂、二氧化鈦、碳酸媽、二氧化錯、氧化鑭、氧化銅混合，制得陶瓷主相混 合物； 步驟二，將陶瓷主相混合物處理成粉末后，在溫度為1000-1200攝氏度的馬弗爐中煅燒 1-3小時，通過固相反應得到陶瓷主相煅燒料； 步驟三，將氧化鋯、二氧化硅和硼硅酸鹽玻璃粉混合均勻，得到助熔輔料； 步驟四，將陶瓷主相煅燒料和助熔輔料混合均勻并處理成粉體，在溫度為700-900攝氏 度的馬弗爐中煅燒，制得二次陶瓷煅燒料； 步驟五，將二次陶瓷煅燒料研磨至顆粒度為0.3-0. Sum的粉料，再將粉料壓制成樣品 片； 步驟六，將樣品片在溫度為1400-1500攝氏度的馬弗爐中燒結2-6小時得到致密的陶瓷 片。
【文檔編號】C04B35/462GK105837202SQ201610169441
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】梁小利
【申請人】梁小利