[发明专利]一种微波介质陶瓷材料及其制备方法

摘要

本发明公布了一种微波介质陶瓷材料及其制备方法，该材料主要成分（Ca_0.6Sr_0.4）_xTiO₃和（Li_0.5Sm_0.5）_1-xTiO₃组合固溶体。制备方法为：先合成Li补偿的（Ca_0.6Sr_0.4）_x（Li_0.5Sm_0.5）_1-xTiO₃的粉体，把所得混合粉体在1050-1100℃温度下保温2-4小时进行预烧，把所得预烧粉体进行二次球磨过筛；再加入少量MnO₂，球磨过筛，然后压制成圆柱状的坯体，把所得坯体在1180-1300℃温度下保温2-4小时烧结成瓷，即得掺Mn且经过Li补偿的（Ca_0.6Sr_0.4）_x（Li_0.5Sm_0.5）_1-xTiO₃微波介质陶瓷材料。性能测试表明，该材料具有良好性能：介电常数高εr＞115，品质因子Q_f＞2000GHz，谐振温度系数绝对值∣τ_f∣＜45ppm/℃。制备工艺相对简单、稳定。

主权项

一种微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：（1）合成Li补偿（Ca_0.6Sr_0.4）_x（Li_0.5Sm_0.5）_1‑xTiO₃粉体：以CaTiO₃、SrTiO₃、Sm₂O₃、Li₂CO₃和TiO₂为原料，按CaTiO₃：SrTiO₃：Sm₂O₃：Li₂CO₃：TiO₂=0.6x：0.4x：（0.5‑0.5x）：(0.5‑0.5x+δ‑δx)：1摩尔比例混合,球磨过筛，烘干，在1050～1100℃保温2‑4小时进行预烧，把所得粉体进行二次球磨过筛，获得Li补偿（Ca_0.6Sr_0.4）_x（Li_0.5Sm_0.5）_1‑xTiO₃粉体，其中，0.5≦x≦0.7，0≦δ≦0.05；（2）掺入少量二氧化锰MnO₂：把步骤（1）获得的Li补偿（Ca_0.6Sr_0.4）_x（Li_0.5Sm_0.5）_1‑xTiO₃粉体按照（Ca_0.6Sr_0.4）_x（Li_0.5Sm_0.5）_1‑xTiO₃：MnO₂=100：y摩尔比例混合球磨，烘干得掺Mn且经过Li补偿的（Ca_0.6Sr_0.4）_x（Li_0.5Sm_0.5）_1‑xTiO₃粉体，其中0.04≦y≦0.16；（3）压制成型：把步骤（2）获得的掺Mn且经过Li补偿的（Ca_0.6Sr_0.4）_x（Li_0.5Sm_0.5）_1‑xTiO₃粉体加入聚乙烯醇（PVA）混合均匀，烘干，然后压制成圆柱状坯体；（4）微波介质陶瓷坯体烧结:把所得圆柱状坯体在1180‑1300℃温度下保温2‑4小时烧结成瓷，即得到掺Mn且经过Li补偿的（Ca_0.6Sr_0.4）_x（Li_0.5Sm_0.5）_1‑xTiO₃微波介质陶瓷材料。