[发明专利]一种具有高介电常数的微波陶瓷材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高介电常数的微波陶瓷材料的制备方法，属于制备微波陶瓷材料技术领域。该高介电常数的微波陶瓷材料由主成分和助剂组成，所述主成分是BaSn₄O₉、Ba₂Sn₉O₂₀，所述助剂为Y₂O₃、CaCO ₃、Dy₂O_3、ZnO、CuO中的任意两种或两种以上。试验证明，通过在微波介质陶瓷的制备方法中加入水洗烘干工艺步骤，本发明所得到的微波陶瓷介质材料的介电常数和传统生产工艺相比，其介电常数有了明显的提高，其介电常数εr在60～70之间连续可调，满足本发明微波陶瓷介电常数系列化的需求，品质因素Q和频率温度系数τf均符合要求。

技术领域

本发明涉及介质陶瓷领域，特别是涉及一种具有高介电常数的微波陶瓷材料的制备方法。

背景技术

微波陶瓷是微波器件的核心材料。最近十几年来，由于微波技术设备向小型化与集成化，尤其是向民用产品的大产量、低价格化方向的快速发展，微波技术被广泛使用，如移动通讯、卫星通讯、全球卫星定位系统、蓝牙技术、医疗设备等；微波技术的发展离不开微波器件的应用，微波介质陶瓷以其体积小、可靠性高、质量轻等优点，被普遍应用于微波器件中，如微波介质谐振器、双工器、微波滤波器、移相器等器件。

目前国内的微波陶瓷种类已满足不了微波技术发展的需求，大部分高质量的微波陶瓷介质材料仍然依赖进口，成本较高。高介电常数、高品质因数、频率温度系数接近零且烧结温度低是微波介质陶瓷的重点研究发展方向。

微波介质陶瓷粉末通常采用的是固相反应法合成，即将多种氧化物粉料混合、煅烧，经过机械研磨获得粉体，具有设备、工艺简单、易于工业化生产的优点。但缺点是由于生产工艺的限制，难以获取较高纯度的物料，杂质多，影响了其介电性能。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种具有高介电常数的微波陶瓷材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种具有高介电常数的微波陶瓷材料由主成分和助剂组成，所述主成分是BaSn₄O₉、Ba₂Sn₉O₂₀，；所述助剂为Y₂O₃、CaCO ₃、Dy₂O_3、 ZnO、CuO中的任意两种或两种以上。

进一步的，按重量百分比计，两种主成份BaSn₄O₉和Ba₂Sn₉O₂₀ 为94～98％，助剂为2～7％。

其制备方法包括：

主成份BaSn₄O₉ 的制备：

配料：将碳酸钡（BaCO₃）和二氧化锡(SnO₂)按照摩尔比1:4配料；

球磨：置于聚氨酯球磨罐内，加入氧化锆球和去离子水球磨混合24-36H；

煅烧：烘干后在箱式炉或隧道炉内于1050～1150℃煅烧3-5H，合成BaSn₄O₉。

水洗：用水清洗BaSn₄O₉粉末，然后在100～200℃干燥；

主成份Ba₂Sn₉O₂₀ 的制备：