[发明专利]一种低温烧结微波介质陶瓷及其烧结方法

权利要求书

1.一种低温烧结微波介质陶瓷，其特征在于，其由Li₂MTi₃O₈和N组成，Li₂MTi₃O₈和N的重量百分比：Li₂MTi₃O₈∶N＝98％～99.8％∶0.2％～2％，其中M为Zn、Ni、Co或Mg，N为B₂O₃、V₂O₅、CuO或Bi₂O₃。

2.一种低温烧结微波介质陶瓷的烧结方法，其特征在于，采用微波烧结制备工艺包括以下步骤：

1)首先将分析纯的Li₂CO₃、Co₂O₃、ZnO、MgO、Ni₂O₃和TiO₂原材料按化学式Li₂MTi₃O₈称量配制成主粉体，其中M为Zn、Ni、Co或Mg；

2)将步骤1)中主粉体按照主粉体与去离子水的重量比为1∶1加入去离子水，湿式球磨混合4～8小时后烘干，烘干后粉料放入烧结钵中，将烧结钵放入微波烧结炉的炉腔内进行预烧40分钟～150分钟，预烧温度800℃～950℃，升温速率5～15℃/分钟，保温时间5分钟～60分钟，自然冷却，得到预烧粉体；

3)将步骤2)中预烧粉体粉碎后，添加N，按重量百分比预烧粉体∶N＝98％～99.8％∶0.2％～2％配料混合，得到混合料，按混合料与去离子水的重量比为1∶1加入去离子水，再次湿式球磨混合4～8小时后烘干，得到烘干混合料；

4)将步骤3)烘干混合料添加质量百分浓度为5％的聚乙烯醇溶液，聚乙烯醇溶液量占Li₂MTi₃O₈和N总重量的3％～15％，混合均匀、造粒、压制成型，得到陶瓷生坯，将陶瓷生坯放入电阻炉进行排胶，排胶温度550～650℃、升温速率1℃～5℃/分钟、保温3～8小时，然后放入微波烧结炉的炉腔内进行烧结80分钟～200分钟，烧结温度825℃～925℃、保温时间5分钟～60分钟，然后以3～8℃/分钟降温至600℃关闭微波源，自然冷却，得到低温微波烧结Li₂MTi₃O₈微波介质陶瓷材料。

3.根据权利要求2所述的一种低温烧结微波介质陶瓷的微波烧结方法，其特征在于，所述的步骤2)中的炉腔的腔壁为氧化物陶瓷或氧化物陶瓷纤维包裹形成的炉腔腔壁。

4.根据权利要求2所述的一种低温烧结微波介质陶瓷的微波烧结方法，其特征在于，所述的步骤2)和步骤3)中的测温装置均采用的是测温范围为385℃～1600℃的红外测温仪。

5.根据权利要求2所述的一种低温烧结微波介质陶瓷的微波烧结方法，其特征在于，所述的步骤2)中的预烧粉体和步骤3)中的Li₂MTi₃O₈微波介质陶瓷的相组成均为尖晶石结构。