[发明专利]钡钴锌铌基微波介质陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及微波介质陶瓷，具体是指钡钴锌铌基微波介质陶瓷及其制备方法。 

背景技术

微波通信是现代化通信的重要手段之一，随着通信技术的发展对通信器件的要求越来越高，普通的金属谐振器已经无法满足一些高端性能器件的应用，微波介质陶瓷的研究日益受到重视。 

微波介质陶瓷的通常要求是：（1）高的品质因数，低的介电损耗；（2）合适的介电常数；（3）近零可调的谐振频率温度系数。微波介质陶瓷材料逐渐在微波器件中得到广泛的应用，作为现代通信技术中的基础材料，微波介质陶瓷材料可以制成介质谐振器、介质滤波器、双工器、微波介质天线、介质稳频振荡器、介质波导传输线等微波器件。这些器件广泛应用于移动通信、卫星电视广播通信、雷达、卫星定位导航系统等众多领域。 

Ba[(Co_xZn_1-x)_1/3Nb_2/3]O₃体系的微波介质陶瓷是一类应用很广微波介质陶瓷。但是该材料体系在烧结时由于含有易挥发原料而导致产品的性能一致性很差。因此，需要寻找合适的烧结添加剂，使得该材料体系烧结后性能一致性得到大大提高并改进了该材料体 系的微波介电性能。 

发明内容

本发明的目的提供一种介电常数比较适中、微波性能很好的钡钴锌铌基微波介质陶瓷，该微波介质陶瓷能广泛应用于介质谐振器、介质滤波器。 

本发明的钡钴锌铌基微波介质陶瓷的制备方法，包括以下步骤： 

1）选用BaCO₃、CoO、ZnO、Nb₂O₅为主原料，按目标产物的化学配比Ba[(Co_xZn_1-x)_1/3Nb_2/3]O₃称取主原料，其中，x=0.1~0.9，添加剂为Al₂O₃、WO₃、ZrO₂、SnO₂、CeO₂中的一种或者几种的混合，所述添加剂的用量为主原料总重量的0.05~0.5%，将主原料和添加剂置于球磨罐中，加水第一次球磨1~10小时； 

2）将第一次球磨好的料浆于120~150℃烘干，把烘干好的粉料研细并过筛，获得混合均匀的干粉料； 

3）把干粉料于900~1250℃煅烧4~12小时；； 

4）把煅烧好的粉料放入球磨罐中，加水第二次球磨1~10小时; 

5）把第二次球磨好的料浆于120~150℃烘干，造粒并过筛； 

6）把造好粒的粉料在2400kg/cm²的压力下压片，即可得到钡钴锌铌基微波介质陶瓷。 

经过实验研究发现，对Ba[(Co_xZn_1-x)_1/3Nb_2/3]O₃中x较优的取值范围为0.6~0.75。优选的添加剂为Al₂O₃或ZrO₂，较优的添加量为主原料总重量的0.05~0.3%。 

本发明的有益效果：本发明通过选择合适添加剂，减少主原料 的挥发，主原料挥发的减少可以得到理想的晶型从而保证样品性能的一致性。合适添加剂的选择还可以促进烧结行为的进行，降低瓷件的气孔率并使晶粒大小均匀从而提高材料的微波性能。 

采用本发明制备所得的钡钴锌铌基微波介质陶瓷的价格比较低廉、介电常数适中、QF值≥40000、τf在±2ppm/℃之间可调，微波性能得到很大的提高，能够适用于批量生产，具有很大的经济价值。 

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐述本发明。以下实施例仅是用于对本发明的进一步具体描述，而不是用于对本发明要求保护范围的限定。 

实施例1