[发明专利]一种5G通信用低介高品质微波介质陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种5G通信用低介高品质微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将纯度为99.99％的原料Co₂O₃和Al₂O₃按摩尔比1：2进行配料；

(2)将步骤(1)的粉料、球磨锆球、无水乙醇按照预设的质量比置于球磨机中进行湿法球磨，得到泥浆状原料；

(3)将步骤(2)的泥浆状原料置入烘箱中烘干至恒重，得到干燥的混合料；

(4)将步骤(3)的混合料过筛分散，后置入高温炉中预烧，制得CoAl₂O₄粉体；

(5)将步骤(4)的CoAl₂O₄粉体加入两倍粉体质量的无水乙醇溶液，置于球磨机中研磨分散，形成CoAl₂O₄浆料；

(6)将步骤(5)的CoAl₂O₄浆料置于烘箱中烘干至恒重，得到CoAl₂O₄化合物粉末；

(7)将步骤(6)的CoAl₂O₄化合物粉末过120目筛，取筛下料加入聚乙烯醇溶液，混合均匀后将粉料颗粒过60目筛，取筛下料压制成圆柱体生坯；

(8)将步骤(7)的圆柱体生坯置于高温炉中升温，以进行排胶处理；

(9)将步骤(8)排胶处理后的圆柱体生坯进行烧结处理，得到CoAl₂O₄微波介质陶瓷。

2.根据权利要求1所述的一种5G通信用低介高品质微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(2)，将步骤(1)的配料倒入球磨机中，加入球磨介质和无水乙醇，连续球磨6h以上。

3.根据权利要求1所述的一种5G通信用低介高品质微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，原料、氧化锆球磨介质、无水乙醇的质量比为1：5：3。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种5G通信用低介高品质微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于，所述球磨机为行星式球磨机，转速控制为180r/min。

5.根据权利要求1所述的一种5G通信用低介高品质微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，预烧的工艺包括：预烧温度为1200～1300℃，预烧时间3h。

6.根据权利要求1所述的一种5G通信用低介高品质微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(7)中，聚乙烯醇溶液的添加量为过筛后的CoAl₂O₄化合物粉末质量的4～6wt％。

7.根据权利要求1所述的一种5G通信用低介高品质微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(8)中，排胶处理包括：以5℃/min的速度升温至600℃，保温2h后降至室温。

8.根据权利要求1所述的一种5G通信用低介高品质微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(9)中，烧结处理包括：以5℃/min的速度升温至1450～1550℃，烧结3h；以1℃/min的速度降温至1100℃，后自然冷却至室温。

9.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的一种5G通信用低介高品质微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(9)之后还包括以下步骤：

(10)将烧结后的CoAl₂O₄微波介质陶瓷进行研磨抛光。

10.如权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的5G通信用低介高品质微波介质陶瓷，其特征在于，介电常数ε_r为8.5～9.4，品质因数Qf为22000～30450GHz，谐振频率温度系数τ_f为–42～–44ppm/℃。