[发明专利]一种温度稳定型低损耗微波介质陶瓷及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种温度稳定型低损耗微波介质陶瓷及其制备方法和应用。所述微波介质陶瓷包括摩尔比为(0.95～0.99):(0.01～0.05)的0.48MgTiO₃‑0.52Mg₂TiO₄和SrTiO₃，所述微波介质陶瓷的谐振频率温度系数为‑32.7～‑1.8ppm/℃，Qf为122000～178000GHz。SrTiO₃与0.48MgTiO₃‑0.52Mg₂TiO₄产生协同作用，复合材料在低频率温度系数的同时大幅降低损耗，本发明采用了分步固相反应烧结的方法来制备所述温度稳定型低损耗微波介质陶瓷，简单易行，相较于一步混合烧结法，产品的组成更稳定，相同频率温度系数下损耗更低。

技术领域

本发明涉及电子陶瓷及其制备技术领域，尤其涉及一种温度稳定型低损耗微波介质陶瓷及其制备方法和应用。

背景技术

微波介质陶瓷是指应用于微波频段(主要是300MHz～300GHz频段)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷材料，是制造微波介质滤波器和谐振器的关键材料。随着移动通信事业的迅速发展，新型功能陶瓷材料制成介质谐振器、介质天线、双工器、介质导波回路、介质稳频振荡器等微波元件已被广泛应用于移动通信、卫星电视广播通信、散射通信军用雷达和卫星导航定位系统等众多领域。近年来由于移动通信、航天、军事、现代医学等领域的快速发展，对微波介质陶瓷材料也提出了更高的要求，因此，寻找、制备与研究具有合适介电常数、低损耗、近零谐振频率温度系数、低成本环保的新型微波介质陶瓷成为了人们当前研究的热点与重点。

CN103641469A公开了一种低损耗微波介质陶瓷材料及其制备方法。材料包含主晶相和添加剂，主晶相包括MgTiO₃、Mg₂SiO₄和CaTiO₃，主晶相中含有少量的Mg₂TiO₄；添加剂包括MnO₂、Co₂O₃、CeO₂和Nb₂O₅；经检测具有较低的损耗(Q×f在65000～85000GHz之间)，介电常数可调(9～20之间)、频率温度系数稳定(±10ppm/℃以内)。其低频率温度系数下的损耗有待降低。

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温度稳定型低损耗微波介质陶瓷及其制备方法，低频率温度系数下具有低损耗，该陶瓷材料微波性能良好，谐振频率温度系数可调；该方法操作简单，重复性好，对设备要求低。

为达此目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种温度稳定型低损耗微波介质陶瓷，所述微波介质陶瓷包括摩尔比为(0.95～0.99):(0.01～0.05)的0.48MgTiO₃-0.52Mg₂TiO₄和SrTiO₃，例如0.99:0.01、0.985:0.015、0.98:0.02、0.975:0.025、0.97:0.03、0.965:0.035、0.96:0.04、0.955:0.045或0.95:0.05等。

所述微波介质陶瓷的谐振频率温度系数为-32.7～-1.8ppm/℃，Qf为122000～178000GHz。

本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予所述温度稳定型低损耗微波介质陶瓷不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。