[发明专利]一种微波介电陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种微波介电陶瓷材料，由复合氧化物和添加剂制备而成；

所述复合氧化物具有式(I)所示的通式：

xMg_1.2Zn_0.8SiO₄-yMg_0.65Zn_0.35Al₂O₄ 式(I)；

式(I)中，x+y＝1，0.4≤x≤0.9，0.1≤y≤0.6；

所述添加剂以复合氧化物的质量计，包括以下组分：

CaO 0.1wt％～1.5wt％；

MnO 0.1wt％～1.2wt％；

MBS助烧剂0.1wt％～0.9wt％。

2.根据权利要求1所述的微波介电陶瓷材料，其特征在于，所述MBS助烧剂的制备方法具体为：

将MgO、B₂O₃和SiO₂混合后，依次经球磨、干燥和过280目～320目筛，再在1450℃～1550℃下熔融0.5h～1h，最后依次经冷轧、粉碎和过240目～260目筛，得到MBS助烧剂。

3.根据权利要求2所述的微波介电陶瓷材料，其特征在于，所述MgO、B₂O₃和SiO₂的质量比为(43～55)：(10～19)：(32～47)。

4.一种权利要求1～3任一项所述的微波介电陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

a)将MgO、ZnO和SiO₂混合后，进行第一次研磨处理，煅烧后得到化合物Mg_1.2Zn_0.8SiO₄；

b)将MgO、ZnO和Al₂O₃混合后，进行第二次研磨处理，煅烧后得到化合物Mg_0.65Zn_0.35Al₂O₄；

c)将上述Mg_1.2Zn_0.8SiO₄和Mg_0.65Zn_0.35Al₂O₄按摩尔比为x：y混合，加入添加剂，依次进行第三次研磨处理、造粒处理和压制成型，得到陶瓷坯体；其中，x+y＝1，0.4≤x≤0.9，0.1≤y≤0.6；

d)将步骤c)得到的陶瓷坯体进行烧结，得到微波介电陶瓷材料；

所述步骤a)和步骤b)没有顺序限制。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述第一次研磨处理的过程具体为：

在纯水介质中球磨8h～12h后烘干过80目～120目筛，得到第一次研磨处理后的粉体；

所述第一次研磨处理后的粉体的平均粒度D50为1.1μm～1.3μm。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述煅烧的温度为1200℃～1300℃，时间为3h～5h。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中所述第三次研磨处理的过程具体为：

在纯水介质中球磨22h～26h后烘干过80目～120目筛，得到第三次研磨处理后的粉体；

所述第三次研磨处理后的粉体的平均粒度D50为0.7μm～0.9μm。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中所述造粒处理的过程具体为：

在第三次研磨处理后的粉体中加入粘结剂造粒，烘干后粉碎过180目～220目筛，得到造粒后的粉体；

所述粘结剂为质量浓度为6％～10％的聚乙烯醇水溶液；所述粘结剂的用量为第三次研磨处理后的粉体质量的1％～2％。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤d)中所述烧结的过程在空气气氛中进行；所述烧结的温度为1350℃～1500℃，时间为5h～24h。