[发明专利]一种低温烧结微波陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低温烧结微波陶瓷材料，包括BaO-ZnO-TiO₂主料、第一添加剂、第二添加剂和第三添加剂，其中：

所述BaO-ZnO-TiO₂主料中BaO:ZnO:TiO₂摩尔比为1:(0.1～0.7):4，主晶相为BaTi₄O₉和BaZn₂Ti₄O₁₁；

所述第一添加剂为BaCu(B₂O₅)化合物，其质量百分比含量为BaO-ZnO-TiO₂主料的1wt％～15wt％；

所述第二添加剂为复合氧化物aA+bB＋cC，其中A代表碱金属氧化物，B代表过渡金属氧化物，C代表非金属氧化物；a、b、c是系数，a+b+c=1，且0.05≤a≤0.15，0.35≤b≤0.45，0.45≤c≤0.55；第二添加剂的质量百分比含量为BaO-ZnO-TiO₂主料的0.1wt％～1.0wt％；

所述第三添加剂为MnO₂，质量百分比含量为BaO-ZnO-TiO₂主料的0.1wt％～2.0wt％。

2.根据权利要去1所述的低温烧结微波陶瓷材料，其特征在于，所述第二添加剂中碱金属氧化物A为BaO。

3.根据权利要去1所述的低温烧结微波陶瓷材料，其特征在于，所述第二添加剂中过渡金属氧化物B为ZnO、TiO₂或ZnO和TiO₂的混合物。

4.根据权利要去1所述的低温烧结微波陶瓷材料，其特征在于，所述第二添加剂中非金属氧化物C为B₂O₃、SiO₂或B₂O₃和SiO₂的混合物。

5.一种低温烧结微波陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：BaO-ZnO-TiO₂主料合成；包括以下步骤：

步骤1-1：以BaCO₃、ZnO和TiO₂为原料，按照BaO:ZnO:TiO₂=1:(0.1～0.7):4的摩尔比进行备料，将备料以去离子水为球磨介质进行球磨，球磨后于100℃下烘干并过40目筛；

步骤1-2：将经步骤1-1处理后的混合料在1000℃～1100℃温度条件下预烧3～5小时，得到主晶相为BaTi₄O₉和BaZn₂Ti₄O₁₁的BaO-ZnO-TiO₂主料；

步骤2：第一添加剂合成；包括以下步骤：

步骤2-:1：以BaCO₃、CuO和B₂O₃为原料，按Ba:Cu:B=1:1:2的摩尔比进行备料，将备料以乙醇为球磨介质进行球磨，并于75℃下烘干并过40目筛；

步骤2-2：将经步骤2-1处理后的混合料在600℃～800℃温度条件下预烧1～2小时，得到第一添加剂BaCu(B₂O₅)粉末；

步骤3：第二添加剂合成；包括以下步骤：

步骤3-1：以BaCO₃、ZnO、TiO₂、SiO₂和B₂O₃为原料，按照BaO:(ZnO+TiO₂):(SiO₂+B₂O₃)=(0.05～0.15):(0.35～0.45):(0.45～0.55)的质量比进行备料，将备料以去离子水为球磨介质进行球磨，并于100℃下烘干并过40目筛；

步骤3-2：将经步骤3-1处理后的球磨料，在600℃～800℃温度条件下预烧1～2小时，得到第二添加剂复合氧化物粉末；

步骤4：在BaO-ZnO-TiO₂主料中添加第一添加剂、第二添加剂和第三添加剂，得到混合体系D；以步骤1所合成的BaO-ZnO-TiO₂主料为基准，添加步骤2合成的第一添加剂、步骤3合成的第二添加剂以及第三添加剂MnO₂；其中：第一添加剂的添加量相当于BaO-ZnO-TiO₂主料的1wt％～15wt％，第二添加剂的添加量相当于BaO-ZnO-TiO₂主料的0.1wt％～1.0wt％，第三添加剂的添加量相当于BaO-ZnO-TiO₂主料的0.1wt％～2.0wt％；

步骤5：将步骤4所得混合体系D，以去离子水为球磨介质进行混合球磨；

步骤6：将步骤5所得球磨料依次进行干燥、过筛、造粒、成型和排胶处理，得到生坯料；

步骤7：将经步骤6处理后的生坯料在空气中于850～940℃温度条件下烧结60～120分钟，自然冷却后即得低温烧结微波陶瓷材料。