[发明专利]低温共烧介质陶瓷制备方法及其材料和烧结助剂

权利要求书

1.一种低温共烧介质陶瓷材料用烧结助剂，其特征在于，按质量百分比，包括：40%~55%的二氧化硅、5%~16%的氧化硼、12%~17%的氧化锌、5%~15%的氧化铝、3%~10%氧化锂、0~5%的氧化铜、0~5%的四氧化三钴及3%~8%的通式为R₂O₃的氧化物；其中，R为镧、钕、钐及镝中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的低温共烧介质陶瓷材料用烧结助剂，其特征在于，包括：47%~55%的二氧化硅、5%~16%的氧化硼、12%~16.5%的氧化锌、5%~12.2%的氧化铝、3%~19%氧化锂、0.5~5%的氧化铜、0~5%的四氧化三钴及3%~7.5%的通式为R₂O₃的氧化物。

3.一种低温共烧介质陶瓷材料，其特征在于，按质量百分比，包括：55%~75%的钛酸盐、22%~42%的如权利要求1所述的烧结助剂及2%~10%的改性剂；

其中，按质量百分比，所述钛酸盐包括72%~90%的Zn_1-xMg_xTiO₃和10%~28%的Ba₂Ti₉O₁₁，其中，0.03≤x≤0.3；所述改性剂为二氧化钛、二氧化锰、二氧化锆、三氧化二铋及五氧化二铌中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的低温共烧介质陶瓷材料，其特征在于，包括：58%~75%的钛酸盐、22%~38%的烧结助剂及2%~6%的改性剂。

5.一种低温共烧介质陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

制备钛酸盐；按质量百分比，所述钛酸盐包括72%~90%的Zn_1-xMg_xTiO₃和10%~28%的Ba₂Ti₉O₁₁，其中，0.03≤x≤0.3；

按照质量百分比为55%~75%的所述钛酸盐、22%~42%的如权利要求1所述的烧结助剂及2%~10%的改性剂称取各组分，加入水混合得到混合物料，经球磨、干燥后，得到低温共烧介质陶瓷材料；其中，所述改性剂为二氧化钛、二氧化锰、二氧化锆、三氧化二铋及五氧化二铌中的至少一种；及

将所述低温共烧介质陶瓷材料成型，并在温度为830℃~950℃中保温30分钟~120分钟进行烧结，得到低温共烧介质陶瓷。

6.根据权利要求5所述的低温共烧介质陶瓷的制备方法，其特征在于，制备所述钛酸盐的方法为固相合成法；其中，制备所述钛酸盐包括如下步骤：

以亚微米级的氧化锌、氧化镁、碳酸钡及二氧化钛为原材料，按照所述钛酸盐中Zn_1-xMg_xTiO₃和Ba₂Ti₉O₁₁的质量百分比为72%~90%和10%~28%进行配料；及

按照所述原材料的总质量与去离子水的质量比为1∶1.6~1.8进行混合，经球磨混合后，在温度为900℃~1050℃中煅烧1小时~4小时，得到所述钛酸盐。

7.根据权利要求5所述的低温共烧介质陶瓷的制备方法，其特征在于，制备所述烧结助剂包括如下步骤：以氯化铝、氯化铜、氯化钴及R的氯化物为原材料，分别配置成水溶液，并按照所述烧结助剂中所述氧化铝、氧化铜、四氧化三钴及通式为R₂O₃的氧化物的质量百分比进行混合得到混合溶液，然后加入沉淀剂，采用化学共沉淀法生成前躯体沉淀物，经过滤、洗涤后，以二氧化硅、氧化锌、碳酸锂、硼酸为原料，按照所述烧结助剂中所述二氧化硅、氧化锌、氧化锂、氧化硼的质量百分比将所述二氧化硅、氧化锌、碳酸锂、硼酸与所述前驱体沉淀物混合，搅拌均匀，经干燥、煅烧后，得到所述烧结助剂。

8.根据权利要求7所述的低温共烧介质陶瓷的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂为碳酸氢铵、碳酸钾、氢氧化钾、碳酸氢钾、碳酸钠、氢氧化钠及碳酸氢钠中的一种。