[发明专利]一种高介微波介质陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高介微波介质陶瓷及其制备方法，该陶瓷化学组成的表达式为aLi₂O·bCoO·cLn₂O₃·dNb₂O₅·eCeO₂(I)，其中Ln＝Y，La或Sm。所述微波介质陶瓷含有稀土元素Y，La或Sm氧化物，具有良好的微波介电性能，所述两种稀土元素氧化物与Nb₂O₅和CeO₂经过烧结，共同作用得到的微波介质陶瓷具有良好的微波介电性能。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料领域，特别涉及一种高介微波介质陶瓷及其制备方法。

背景技术

通讯的终极目的是能够“在任何地点、任何时间与任何人联系”，也就是说要做到全时空的信息交换和传递。这一要求必然会将移动通信推到极其重要的发展地位，从而促使通信器件向着便携、可移动、微型化的方向发展。同时，为了满足日益增长的用户数量，就必须向高载波频率方向发展。这种向更高频率飞速发展的移动通讯带动了对微波滤波器、谐振器、移相器、微波电容W及微波介质基板等相关器件的迫切需求。微波介质陶瓷－作为这些元器件的关键材料，正是在这一背景下迅速发展起来的最佳电介质材料，其主要特征是介电损耗低、频率温度系数近零和介电常数高。此外，与金属空腔谐振器相比，它还具有体积小、质量轻、温度稳定性好、价格便宜等很多优点。

随着微波技术设备向小型化和集成化，尤其是向民用产品的大产量和低价格方向的迅速发展，微波介质陶瓷的研制工作己经在全世界的范围内迅速展开。目前，日本在此方面处于绝对领先的地位，其产品占据了世界市场份额大部分。韩国、印度等其它一些亚洲国家也在积极进行广泛的研究，特别是韩国在微波介质陶瓷方面取得了显著的成果。相比之下，我国在这方面起步较晚，而且所研％的体系品质因数都普遍偏低，技术水平和生产规模与国外相比差距都相对较大。进入二十世纪九十年代，主要是追踪国外BZT、BMT、BST、BLT等体系的研究。直到九十年代年代中后期，电子部、国家科委等部口加强了对微波介质陶瓷的重视力度，八五、九五等攻关项目都把微波介质陶瓷的研制列为重要课题。

近年来，随着微波通信技术的迅猛发展，微波器件的高频化、片式化和集成化是未来发展的必然趋势，多层片式微波器件的开发、研制已经成为世界范围内普遍关也的问题。要想实现微波元器件的片式化，就需要将微波介质陶瓷材料与高电导率的金属电极比如Pt、Pd、Au、Cu、Ag等共烧。从经济和环境的角度考虑，低烙点的Ag或Cu等金属作为电极材料最为理想。但是，目前实用化的中ε_r微波介质陶瓷材料烧结温度普遍偏高。所兑，大力发展低温、低损耗的中微波介质陶瓷将是今后该领域的一项重要任务。CoCeNb₂O₈陶瓷具有较好的微波介电性能，并且烧结温度仅为1250℃，非常有希望实现低温烧结。因此，亟需有效的方法将CoCeNb₂O₈陶瓷的烧结温度降低以实现与金属电极的低温巧烧。兙俥

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高介微波介质陶瓷，具有高介电常数，其化学组成表达式为式(I)

aLi₂O·bCoO·cLn₂O₃·dNb₂O₅·eCeO₂ (I)，

其中Ln＝Y，Nd或Sm，10mol％≤a≤25mol％，5mol％≤b≤25mol％，0mol％c≤20mol％，15mol％≤d≤25mol％，10mol％≤e≤50mol％，且a+b+c+d+e＝100％。

优选地，所述a满足以下条件：15mol％≤a≤20mol％。

优选地，所述b满足以下条件：10mol％≤b≤15mol％。

优选地，所述c满足以下条件：0.01mol％≤c≤10mol％。