[发明专利]一种陶瓷材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料以Mg_aSi_bCa_cTi_dO_(a+2b+c+2d)为基础配方，并复合掺杂有Mg₄NbTaO₉和Al₂O₃，所述陶瓷材料的化学通式如下：{Mg_aSi_bCa_cTi_dO_(a+2b+c+2d)}- eMg₄NbTaO₉ - f Al₂O₃ - g R_xO，所述R_xO为La₂O₃、CeO₂、MnO₂中的一种；其中，a=2.00~2.16，b=0.90~1.10，c=0.10~0.20，d=0.10~0.20，e=0.03~0.20，f=0.03~0.15，g=0.01~0.10。

2.如权利要求1所述的陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料的制备原料的纯度不小于99.8%。

3.一种如权利要求1或2所述陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）主晶相Mg_aSi_bCa_cTi_dO_(a+2b+c+2d)的制备：按照主晶相化学计量比称取原料MgO、SiO₂、CaCO₃、TiO₂，将称量好的原料倒入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨4~6 h，取出、烘干，将烘干后的粉末在1150~1250℃下煅烧1~3 h，冷却至室温，得到主晶相粉体；

（2）副料Mg₄NbTaO₉的制备：按照副料化学计量比称取原料，将称量好的原料倒入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，行星球磨4~6 h，取出、烘干，将烘干后的粉末在1000-1100℃下煅烧1~3 h，冷却至室温，得到副料粉体；

（3）将预先合成好的主晶相粉体、副料粉体与Al₂O₃粉及R_xO粉倒入球磨罐中进行二次球磨2~4小时，出料、烘干、过筛，得到陶瓷材料。

4.如权利要求3所述的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）、（2）、（3）中，研磨料、球、去离子水的重量比为：研磨料：球：去离子水=1：4：1.5。

5.如权利要求3所述的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）、（2）、（3）中，烘干的温度为150~200℃。

6.如权利要求3所述的陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，过筛为过40目筛。

7.一种微波介质陶瓷材料，其特征在于，由权利要求1或2所述陶瓷材料制备所得。

8.一种如权利要求7所述的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述方法为：在权利要求1~2任一项所述陶瓷材料中，添加聚乙烯醇溶液进行造粒并压制成圆柱状块体，在450~550℃下保温2~3小时，然后在1250~1350℃下烧结2~3小时，得到微波介质陶瓷材料。

9.如权利要求8所述的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，聚乙烯醇溶液，聚乙烯醇的质量百分含量为10~15wt%；将造粒好的粉料在10~15MPa压力下干压成型成圆柱状块体。