[发明专利]NaCa2Mg2V3O12微波介电陶瓷的制备方法

说明书

本发明公开了一种NaCa₂Mg₂V₃O₁₂微波介电陶瓷的制备方法。按NaCa₂Mg₂V₃O₁₂的化学计量比配料，然后按照混合粉体、氧化锆球与无水乙醇质量比为1:2:1向混合粉体中依次加入氧化锆球和无水乙醇，球磨4小时，然后在100~120℃下烘干，烘干后的粉体以200目的筛网过筛处理，再直接压制成直径为12mm、厚度为6mm的圆柱状样品；然后以5℃/min的升温速率将样品升温至775~875℃，并保持该温度烧结4小时，即制得NaCa₂Mg₂V₃O₁₂微波介电陶瓷。本发明方法相比于传统的固相反应法，在省去预烧、二次球磨、造粒和排胶等一系列步骤的情况下成功制备出具有致密微观结构、较高Q×f值以及近零τ_f值的微波介质陶瓷。在进一步降低成本、简化实验操作的同时保证了材料的性能，具有一定的应用潜力。

技术领域

本发明属于电子陶瓷及其制造领域，特别涉及一种NaCa₂Mg₂V₃O₁₂微波介电陶瓷的制备方法。该微波介电陶瓷能够用于在微波频段使用的谐振器、滤波器、介质天线、介质导波回路等微波元器件介电陶瓷材料。

背景技术

微波介质材料是指应用于微波频段（300MHz~300GHz）电路中作为介质并完成一种或多种功能的陶瓷，主要用于制备谐振器、滤波器、介质天线、介质导波回路等微波元器件。近年来，随着微波元器件不断向低成本化、小型化以及轻量化方向的发展，要求微波介质材料具有优良的微波介电性能（低烧结温度、高Q×f值，低介电常数以及近零的τ_f值）、低的生产成本以保证信号的传输速度和温度稳定性。近年来，许多钒基微波介质陶瓷材料得到了广泛的研究，如Mg₂V₂0₇, R₂V₂O₇(R=Ba,Sr,Ca)和Ca₅A₄(VO₄)₆ (A²⁺=Mg, Zn), 这些陶瓷不仅具有良好的微波性能，而且可以在低温下烧结，但是制备成本较高、实验步骤繁琐限制了其在商业上的应用。因此，寻找低成本、操作简便的反应烧结法制备钒基微波介质陶瓷材料以降低成本不失为一种新的选择。相比于传统的固相反应法，反应烧结法在省去预烧、二次球磨、造粒和排胶等一系列步骤的情况下成功制备出具有致密微观结构、较高Q×f值以及近零τ_f值的微波介质陶瓷。

NaCa₂Mg₂V₃O₁₂陶瓷具有优良的微波介电性能(Q×f=25,924 GHz, ε_r=7.1, τ_f=5.8ppm/^oC)。本发明采用的反应烧结法相比于传统的固相反应法，省去了预烧、二次球磨、造粒和排胶等一系列步骤，进一步降低生产成本、简化制备工艺，为其商业上大规模以及持久化的应用拓宽了道路。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用反应烧结法制备NaCa₂Mg₂V₃O₁₂微波介电陶瓷的方法。

具体步骤为：