[发明专利]一种微波介质陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种微波介质陶瓷材料，其特征在于，包括质量百分比为82％～90％的基体材料和质量百分比为10％～18％的改性添加剂；其中，所述基体材料为Zn₂SiO₄，所述改性添加剂包括第一添加剂、第二添加剂、第三添加剂和第四添加剂，所述第一添加剂为TiO₂，所述第二添加剂为Al₂O₃和Co₂O₃中的一种或两种，所述第三添加剂为MgO和SiO₂中的一种或两种，所述第四添加剂为MnCO₃。

2.根据权利要求1所述的微波介质陶瓷材料，其特征在于，以所述微波介质陶瓷材料的总质量算，所述第一添加剂的质量百分比为8％～15％，所述第二添加剂的质量百分比为0.1％～1.0％，所述第三添加剂的质量百分比为0～1.0％，所述第四添加剂的质量百分比为0.3％～1.0％。

3.根据权利要求1或2任一所述的微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述第二添加剂为Al₂O₃和Co₂O₃中的两种时，Al₂O₃的质量百分比为0.1％～1.0％，Co₂O₃的质量百分比为0～0.2％。

4.根据权利要求1或2任一所述的微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述第三添加剂为MgO和SiO₂中的两种时，MgO的质量百分比为0～1.0％，SiO₂的质量百分比为0～0.5％。

5.一种如权利要求1-4任一所述的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括：

混料：将所述Zn₂SiO₄基体材料与所述改性添加剂的混合物置于球磨机中进行湿法球磨，获得混合浆料；

造粒：在所述混合浆料中加入粘结剂，继续湿法球磨，混合充分后进行喷雾造粒，获得造粒粉；

烧结：将所述造粒粉干压制成生坯，将所述生坯置于高温炉中进行烧结，获得所述微波介质陶瓷材料。

6.根据权利要求5所述的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述造粒步骤中，所述粘结剂为聚乙烯醇水溶液；所述粘结剂的浓度为2wt％；所述粘结剂在所述混合浆料中的质量百分比为0.75％～3％。

7.根据权利要求5所述的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述烧结步骤，具体包括：

将所述造粒粉干压制成生坯，将所述生坯置于高温炉中进行排胶、烧结、保温后获得所述微波介质陶瓷材料；

其中，所述排胶温度为500℃～700℃，所述排胶时长为2h～4h，所述烧结温度为1150℃～1250℃，所述保温时长为3h～6h。

8.根据权利要求5所述的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括Zn₂SiO₄基体材料的制备，具体包括：

配料：将原料ZnO和SiO₂的混合物置于球磨机中进行湿法球磨，获得第一浆料；

预烧：将所述第一浆料进行干燥、过筛处理后置于高温炉中进行预烧，保温预设时长后获得所述Zn₂SiO₄基体材料。

9.根据权利要求8所述的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述第一浆料的干燥温度为80℃～120℃，所述预烧温度为1050℃～1150℃，所述保温预设时长为2h～3h。

10.根据权利要求5-8任一所述的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述湿法球磨，球磨介质由直径3mm、5mm、8mm的氧化锆球按质量比1：1：1组成，混合物、球磨介质和去离子水的质量比为1：(2～5)：(4～7)。