[发明专利]一种超低介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种超低介电常数微波介质陶瓷材料，其特征在于，由以下质量百分比组分原料烧结制成：熔融硅微粉占93～95％，纳米石英粉占2～4％，CaF₂占0.5～2.5％，MnO₂占0.5～2.5％，所述超低介电常数微波介质陶瓷材料的主物相是晶态SiO₂。

2.根据权利要求1所述的超低介电常数微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述超低介电常数微波介质陶瓷材料的介电常数为2.4～2.7，品质因数为21628～34451GHz，谐振频率温度系数为-5～7ppm/℃。

3.根据权利要求1所述的超低介电常数微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述熔融硅微粉的纯度大于99％，结晶度为0～5％，粒度为1～1.5μm，纳米石英粉的纯度大于99.9％，粒度为500～600nm。

4.根据权利要求1所述的超低介电常数微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述CaF₂和MnO₂为分析纯。

5.一种超低介电常数微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、研磨混合CaF₂和MnO₂粉体；S2、混合熔融硅微粉及纳米石英粉并添加步骤S1获得的CaF₂和MnO₂混合粉体再进行湿法球磨得到混合物；S3、烘干步骤S2获得的混合物并造粒压制成坯料，将坯料进行烧结得到陶瓷材料，各原料质量百分比为：熔融硅微粉占93～95％，纳米石英粉占2～4％，CaF₂占0.5～2.5％，MnO₂占0.5～2.5％。

6.根据权利要求5所述的超低介电常数微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1的研磨混合为在研钵中手工研磨，研磨时间20～30min，所述步骤S2混合熔融硅微粉及纳米石英粉是采用干法卧式滚磨，滚磨时间9～12h。

7.根据权利要求5所述的超低介电常数微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2是混合熔融硅微粉及纳米石英粉后乙醇为介质进行湿法球磨1～2h，然后添加CaF₂和MnO₂粉体进行湿法球磨5～8h。

8.根据权利要求5所述的超低介电常数微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3造粒是以烘干步骤S2获得的混合物质量的1.5～3％添加粘结剂进行造粒，所述粘结剂为甲基纤维素或硬脂酸，占所述粘结剂总质量的40～60％的粘结剂与烘干步骤S2获得的混合物混合，其余粘结剂在造粒过程中缓慢逐滴加入。

9.根据权利要求5所述的超低介电常数微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3造粒后选择150～400目的颗粒进行压制成坯料。

10.根据权利要求5所述的超低介电常数微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述烧结时以3～4℃/min的升温速度从室温升至1020～1025℃，再以1～1.5℃/min的升温速度升至1220～1320℃，保温1～3h，保温结束后随炉冷却。