[发明专利]一种低温烧结型超低损耗微波介电陶瓷及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种低温烧结型微波介电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述微波介电陶瓷的主晶相材料由MgTiO₃和CaTiO₃构成，以摩尔百分含量计，所述主晶相材料中，所述MgTiO₃占90-98mol%，所述CaTiO₃占2-10mol%；

所述微波介电陶瓷还包括掺杂材料，以摩尔百分含量计，所述掺杂材料占所述主晶相材料的摩尔百分含量为0.001-0.45mol%，所述掺杂材料包括Nb₂O₅；

所述微波介电陶瓷的制备方法包括如下工序：

（1）按配方量将所述主晶相材料和所述掺杂材料混合，加水球磨，烘干，制得预混粉末；

（2）将所述预混粉末、制备微波介电陶瓷用的粘结剂和乙酸混合，而后倒入可加热模具中，在加压条件下程序升温进行烧结，制成微波介电陶瓷，其化学组成为：（1-x）MgTiO₃-xCaTiO₃-yNb₂O₅，0.02≤x≤0.1，0.00001≤y≤0.0045；

其中，控制所述加压条件下的压强为300-400MPa，所述程序升温包括以下阶段：以1-4℃/min的速度从室温升温至150-250℃，保温；再以3-8℃/min的速度从150-250℃升温至450-500℃，保温。

2.根据权利要求1所述的低温烧结型微波介电陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，控制球磨过程中，物料、球磨珠和水的质量比为1∶2-4∶1.1-1.6。

3.根据权利要求1所述的低温烧结型微波介电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述MgTiO₃通过如下方法制成：称取含镁元素的盐或其氧化物、含钛元素的盐或其氧化物，加水进行球磨，过滤烘干，1000-1150℃下预烧，制成；

所述CaTiO₃通过如下方法制成：称取含钙元素的盐或其氧化物、含钛元素的盐或其氧化物，加水进行球磨，过滤烘干，1000-1150℃下预烧，制成。

4.根据权利要求1所述的低温烧结型微波介电陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，控制所述加压条件下的压强为300-350MPa，所述程序升温包括以下阶段：以2-4℃/min的速度从室温升温至180-220℃，保温；再以4-6℃/min的速度从180-220℃升温至480-500℃，保温。

5.根据权利要求1所述的低温烧结型微波介电陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述制备微波介电陶瓷用的粘结剂为聚乙烯醇，所述聚乙烯醇的加入形式为聚乙烯醇的水溶液，以质量百分含量计，所述聚乙烯醇的添加量占所述预混粉末的5-15%。

6.根据权利要求1所述的低温烧结型微波介电陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述乙酸的加入形式为乙酸的水溶液，以质量百分含量计，所述乙酸的添加量占所述预混粉末的10-20%。

7.根据权利要求1所述的低温烧结型微波介电陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，将所述预混粉末和所述制备微波介电陶瓷用的粘结剂混合后的物料过筛，取筛下料与所述乙酸混合后倒入可加热模具中。