[发明专利]低温共烧微波介电陶瓷材料及其制法

权利要求书

1.一种低温共烧微波介电陶瓷材料，其包含：

(a) 85wt%至99wt%陶瓷材料，

化学组成式为1-y-z[(1-x)Mg₂SiO₄-xCa₂SiO₄]-yCaTiO₃-zCaZrO₃，

其中x，y，z为摩尔比例，0.2≤x≤0.7，0.05≤y≤0.2，0.05≤z≤0.4；及

(b) 1wt%至15wt%玻璃材料，为Li₂O-BaO-SrO-CaO-B₂O₃-SiO₂所示的组成。

2.根据权利要求1所述的低温共烧微波介电陶瓷材料，其特征在于，所述玻璃材料为Li₂O-BaO-SrO-CaO-B₂O₃-SiO₂所示的组成，其中氧化锂，其重量百分比占玻璃材料总组成的a％，5％≤a％≤10％；氧化钡，其重量百分比占玻璃材料总组成的b％，1％≤b％≤15％；氧化锶，其重量百分比占玻璃材料总组成的c％，1％≤c％≤11％；氧化钙，其重量百分比占玻璃材料总组成的d％，5％≤d％≤23％；三氧化二硼，其重量百分比占玻璃材料总组成的e％，5％≤e％≤30％；二氧化硅，其重量百分比占玻璃材料总组成的f％，20％≤f％≤50％，且a％+b％+c％+d％+e％+f％=100%。

3.根据权利要求1所述的低温共烧微波介电陶瓷材料，其特征在于，所述低温共烧微波介电陶瓷材料的介电常数范围介于8至15之间，烧结密度分布为3.17~3.52g/cm³，品质因子分布为2900~6500，绝缘阻抗特性为≥3.7×10¹²Ω。

4.一种如权利要求1所述的低温共烧微波介电陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

(a) 将陶瓷材料与Li₂O-BaO-SrO-CaO-B₂O₃-SiO₂玻璃材料于室温下湿式混合，其中陶瓷材料由共晶相组成物及添加剂组成，该共晶相组成物是硅酸镁粉体及硅酸钙粉体所组成，该添加剂是锆酸钙粉体及钛酸钙粉体所组成；及

(b) 将混合后材料于900-970℃进行低温烧结，烧结时间0.5-4小时。

5.一种如权利要求1所述的低温共烧微波介电陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

(c) 将陶瓷材料与Li₂O-BaO-SrO-CaO-B₂O₃-SiO₂玻璃材料于室温下湿式混合，其中陶瓷材料由共晶相组成物及添加剂组成，该共晶相组成物是硅酸镁粉体及硅酸钙粉体所组成，该添加剂是锆酸钙粉体及钛酸钙粉体所组成；及

(d) 将混合后材料与银金属或铜金属电极于900-970℃进行低温共烧，烧结时间0.5-4小时。

6.根据权利要求4或5所述的低温共烧微波介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述硅酸镁粉体是取氧化镁和二氧化硅，在900至1300℃下进行4-10小时的煅烧后再进行磨粉细化；硅酸钙粉体是取氧化钙和二氧化硅，在900至1200℃下进行4-10小时的煅烧后再进行磨粉细化；钛酸钙粉体是取氧化钙和二氧化钛，在900至1200℃下进行4-10小时的煅烧后再进行磨粉细化；锆酸钙粉体是取氧化钙和二氧化锆，在900至1200℃下进行4-10小时的煅烧后再进行磨粉细化。

7.根据权利要求4或5所述的低温共烧微波介电陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述Li₂O-BaO-SrO-CaO-B₂O₃-SiO₂玻璃材料由5-10wt%氧化锂、1-15wt%氧化钡、1-11wt%氧化锶、5-23wt%氧化钙、5-30wt%三氧化二硼及20-50wt%二氧化硅的粉末组成，于1000-1300℃下熔融2-10小时而形成Li₂O-BaO-SrO-CaO-B₂O₃-SiO₂玻璃材料，并进行磨粉细化。