[发明专利]一种TiO2过量的高介电调谐陶瓷 (Ba,Sr)TiO3的制备方法无效
| 申请号： | 201310141280.3 | 申请日： | 2013-04-23 |
| 公开（公告）号： | CN103232236A | 公开（公告）日： | 2013-08-07 |
| 发明（设计）人： | 金灯仁;周立新;谢朝军;董汉莛 | 申请（专利权）人： | 上海大学 |
| 主分类号： | C04B35/468 | 分类号： | C04B35/468;C04B35/622 |
| 代理公司： | 上海上大专利事务所(普通合伙) 31205 | 代理人： | 顾勇华 |
| 地址： | 200444*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 tio sub 过量 高介电 调谐 陶瓷 ba sr 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种制备具有高调谐率、高温度稳定性的微波器件用介电调谐 (Ba, Sr)TiO3电介质陶瓷的新技术，属无线通信技术用特种陶瓷制备技术领域。
背景技术
钛酸锶钡(BST)材料的介电常数可随外加电场改变，是一种可应用于微波下的介电可调的主要研究材料，在相控阵天线系统/雷达中的移相器以及微波无线通信系统中的可调谐振荡器、可调谐滤波器等中具有潜在的应用前景。这些应用对BST陶瓷提出的性能要求是：高调谐量、高温度稳定性、低损耗以及适合的介电系数。提高介电调谐率、温度稳定性和降低损耗依然是当前BST陶瓷研究领域的主要任务。
BST是BaTiO3与SrTiO3组成的完全固溶体系。BaTiO3(BT)和SrTiO3(ST)都属于ABO3型钙钛矿结构铁电材料，它们可以无限固溶，形成单一的钙钛矿相，且相变温度随Ba/Sr 线性可调，在相变温度处可得到调谐率最大。
许多研究工作围绕着如何获得室温附近高介电调谐率的材料，制备居里温度靠近室温的BST复合陶瓷。GuoxinHu等制备了居里温度在室温附近Ba0.6Sr0.4TiO3–MgAl2O4陶瓷，研究结果显示70wt%Ba0.6Sr0.4TiO3–30wt%MgAl2O4陶瓷取得最大调谐率为23.63%（1KV/mm），而介电常数温度稳定性较差，介电性能不稳定，影响器件的正常工作。华中科技大学的Xiaohong Wang经1550℃烧结制备了掺杂0.2wt% La2O3 的Ba0.6Sr0.4TiO3-MgO复相陶瓷，样品的室温介电调谐率为16.26% (3.57KV/mm)，损耗为0.012（2.853GHz）；本研究组的徐红海制备了Ba0.75Sr0.25TiO3非均质陶瓷, 1340℃和1400℃烧结的样品，室温介电调谐率分别为16.6%和21.5% (1KV/mm)。
本发明提供一种工艺简单、成本低廉、易于批量生产且具有高介电调谐率、高温度稳定性的BST陶瓷制备新技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高介电调谐率、高温度稳定性的(Ba,Sr)TiO3陶瓷的制备方法。
本发明一种TiO2 过量的高介电调谐陶瓷 (Ba,Sr)TiO3的制备方法，其特征在于具有以下的制备过程和步骤：
（A）、TiO2 过量的(Ba,Sr)TiO3混相粉体的制备
a. 以BaCO3、SrCO3和TiO2为原料，采用固相反应法，分别于1100℃、1200℃合成BaTiO3（简称BT）、SrTiO3（简称ST）粉体；
b.将上述合成好的BT与ST粉研细过筛后按照摩尔比BT∶ST＝3：1的比例称取BT和ST粉, 将两者混合；再按照重量比TiO2：（BT+ST）=1～2% 称取TiO2粉加入BT与ST混合粉中充分混合，得到TiO2过量的(Ba,Sr)TiO3混相粉体；
（B）、TiO2过量的(Ba,Sr)TiO3混相素坯的制备
a. 将上述TiO2过量的(Ba,Sr)TiO3混相粉体进行造粒, 干压成型，然后在220MPa等静压下压成圆片状试样；
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