[发明专利]一种高介电常数的微波介质陶瓷材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种高介电常数的微波介质陶瓷材料及其制备方法和应用。所述微波介质陶瓷材料包括化学式为aLi₂CO₃‑bR₂O₃‑cCaCO₃‑dBi₂O₃‑eTiO₂的物质，其中R选自Nd、Sm和La中的任意一种或至少两种的组合，计量比为a:b:c:d:e＝(0.5～1):(2～3):(1～2):(1～2):(4～5)。可以在低中温烧结的条件下保持以下的微波性能：Er＝140±5，Qf>2000，可调的τf并且符合<±30ppm/℃的要求，可满足微波移动通信中信号转换、信号隔离等领域的技术需求，具有重要的工业应用价值。

技术领域

本发明涉及电子信息材料技术领域，尤其涉及一种高介电常数的微波介质陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

随着微波通讯电子和消费电子设备的轻、薄、短、小的发展趋势，对作为设备的信号主要载体的微波介质陶瓷的介电常数要求往尽量高的方面发展，但由于介电常数的增加都伴随着介质陶瓷品质因素的降低，因此在保持适当的品质因数的前提条件下，尽量提高介质陶瓷的介电常数就成为目前很多电子设备包括微波介质天线、微波隔离器、微波移相器等设备所使用的介质陶瓷的发展方向。

CN105541319A公开了一种高介电常数微波介质陶瓷材料，包括陶瓷主相材料和助熔料，所述陶瓷主相材料包括按重量百分比计的如下组分：Li₂O 15～25％；MgO 10～25％；TiO₂ 20～70％；ZrO 21～5％；La₂O₃余量；所述助熔料包括按重量百分比计的如下组分：BaO5～10％；CuO 5～10％；B₂O₃ 1～5％。该陶瓷材料其虽然在频率为1GHz是的介电损耗率低至0.002以下，但同时其介电常数只有20～30，有待改善。

CN105254293A公开了一种微波介质陶瓷材料，微波介质陶瓷材料包括基料和烧结助剂：基料为(1-α)Ba_6-3xNd_8+2xTi₁₈O_54-αZn_2-ySiO_4-y，其中0.50≤x≤1.0，0≤y≤0.50，0.2≤α≤0.6；烧结助剂为Li₂CO₃、CuO、Bi₂O₃中的至少一种；此微波介质材料，Qf值高达9000～11000GHz，谐振频率温度系数±10ppm/℃，但其相对介电常数不过65～75。

为适应电子设备信号主要载体——微波介质陶瓷的高介电常数的发展需要，需要开发一种兼具品质因数和高介电常数的微波介质陶瓷。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种高介电常数的微波介质陶瓷材料及其制备方法。可以在低中温烧结(1150～1250℃)的条件下保持以下的微波性能：Er＝140±5，Qf>2000，可调的τf并且符合<±30ppm/℃的要求，可满足微波移动通信中信号转换、信号隔离等领域的技术需求，具有重要的工业应用价值。

为达此目的，本发明采用如下技术方案：