[发明专利]低温烧结的ZnO-MgO-TiO2体系微波陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低温烧结的ZnO-MgO-TiO₂体系微波陶瓷材料的制备方法，其特征在于：以摩 尔百分比含量计，该陶瓷材料原料配方组成为：ZnO 30～45％、MgO2～14％、TiO₂50～60％、 添加剂和烧结助剂；烧结助剂为原料总重量的0.1～8％；所述添加剂占原料总重量的 0.02～2.5％；制备方法包括如下步骤：

(1)按(Zn_1-xMg_x)TiO₃化学式中成分摩尔比例称取ZnO、MgO或其前躯体以及TiO₂， 0＜x≤0.3；混合后添加原料总重量的0.1～1.0％十二烷基苯磺酸钠作为助磨剂，用去离 子水和锆球在行星球磨机上球磨3～6小时，烘干，过筛；所述MgO是由MgO化合物或能 热分解产生氧化镁的化合物的形式加入；所述能热分解产生氧化镁的化合物为碱式碳酸镁、 碳酸镁或醋酸镁；所述ZnO由ZnO化合物或能热分解产生氧化锌的化合物的形式加入；所 述能热分解产生氧化锌的化合物为碱式碳酸锌或醋酸锌；

(2)进行预烧：30-50min从室温升温到250℃，保温20～40min，30-60min升温到400℃， 保温30-60min，又30-60min升温到550℃，保温30-60min，再经1-2h到750～850℃，保 温2-4h；

(3)将TiO₂与步骤(2)得到的烧块按0～0.4∶1的重量比称量，添加烧结助剂、添 加剂，混合后添加原料总重量的0.1～1.0％的十二烷基苯磺酸钠，用去离子水为介质，锆球 为磨介在行星球磨机上球磨3～6小时，再烘干；所述的烧结助剂为3ZnO·B₂O₃、ZnO·B₂O₃、 2ZnO·3B₂O₃中的一种或多种；所述的添加剂为MnCO₃、MnO₂、CuO、Sb₂O₃、Sb₂O₅和SnO₂的一种或多种；

(4)将步骤(3)制得的粉料中添加聚乙烯醇造粒，再在900～1000℃的范围内烧结2～8 小时，得到微波介质陶瓷。

2.根据权利要求1所述低温烧结的ZnO-MgO-TiO₂体系微波陶瓷材料的制备方法，其 特征在于：所述将步骤(4)聚乙烯醇的浓度为10％，用量为添加至可造粒。

3.一种低温烧结的ZnO-MgO-TiO₂体系微波陶瓷材料，其特征在于：由权利要求1所 述的方法制备，以摩尔百分比含量计，该陶瓷材料原料配方组成为：ZnO 30～45％、MgO 2～14％、TiO₂ 50～60％、添加剂和烧结助剂；烧结助剂为原料总重量的0.1～8％；所述的烧结 助剂为3ZnO·B₂O₃、ZnO·B₂O₃、2ZnO·3B₂O₃中的一种或多种；所述的添加剂为MnCO₃、 MnO₂、CuO、Sb₂O₃、Sb₂O₅和SnO₂的一种或多种，所述添加剂占原料总重量的0.02～2.5％。

4.根据权利要求3所述的低温烧结的ZnO-MgO-TiO₂体系微波陶瓷材料，其特征在于： 所述的微波陶瓷材料介电常数为20～35，Q×f＝10000～70000GHz、谐振频率温度系数τ_f＝0 ±30ppm/℃，绝缘电阻率ρ为5.0×10¹¹Ω·cm～2.2×10¹⁴Ω·cm。