[发明专利]一种低损耗复合微波介质陶瓷及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种低损耗复合微波介质陶瓷，其特征在于其化学通式为xBa₃(MgTa₂)_0.875Sn_0.125O₆-yGdTi_0.5M_0.5O₆-zCa₅TiTa₂O₁₂，其中，M＝Nb或Ta；x+y+z＝1，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1；

所述的微波介质陶瓷包含有化合物A，所述化合物A的化学式为Ba₃(MgTa₂)_0.875Sn_0.125O₆；所述的微波介质陶瓷包含有化合物B，所述化合物B的化学式为GdTi_0.5M_0.5O₆，M＝Nb或Ta；所述的微波介质陶瓷包含有化合物C，所述化合物C的化学式为Ca₅TiTa₂O₁₂；

以化合物A的摩尔百分比和化合物B与化合物C的摩尔百分比之和为100％计，所述化合物A所占摩尔百分比为70～97％，所述化合物B所占的摩尔百分比为3～30％，所述化合物C所占的摩尔百分比为3～30％。

2.一种根据权利要求1所述的低损耗复合微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于通过分别合成Ba₃(MgTa₂)_0.875Sn_0.125O₆，GdTi_0.5M_0.5O₆和Ca₅TiTa₂O₁₂，M＝Nb或Ta，然后按x:y:z的比例混合，球磨，成型后在1400～1650℃温度下烧结3～40h得到。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述球磨前添加体系总质量0.2～0.5wt％的助烧剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的助烧剂指SiO₂、Al₂O₃、MgO和CaCO₃中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的助烧剂通过以下方法制备得到，将SiO₂、Al₂O₃、MgO和CaCO₃中的至少一种混合后球磨，于1450～1550℃下熔融10～30min得到。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于包括以下具体步骤：

(1)按化学式Ba₃(MgTa₂)_0.875Sn_0.125O₆的化学计量比混合BaCO₃、MgO、Ta₂O₅、和SnO₂得到第一混合物，将所述第一混合物进行球磨或砂磨后于1250～1350℃煅烧2～6h，得到第一粉料；

(2)按化学式GdTi_0.5M_0.5O₆的化学计量比混合Gd₂O₃、TiO₂、和M₂O₅得到第二混合物，将所述第二混合物进行球磨或砂磨后于1100～1350℃煅烧2～6h，得到第二粉料，其中M＝Nb或Ta；

(3)按化学式Ca₅TiTa₂O₁₂的化学计量比混合CaCO₃、TiO₂、和Ta₂O₅得到第三混合物，将所述第三混合物进行球磨或砂磨后于1100～1350℃煅烧2～6h，得到第三粉料；

(4)把第一粉料、第二粉料和第三份粉体按x:y:z比例混合球磨，加粘结剂后成型，在1400～1650℃下烧结3～40h，得到微波介质陶瓷。