一種介電陶瓷材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種介電陶瓷材料，由以下按重量份的原料組成：氧化鎂12?23份、二氧化鈦41?55份、碳酸鈣3?8份、氧化鑭8?12份、氧化鋯2?6份、二氧化硅5?8份、氧化銅8?17份和硼硅酸鹽玻璃粉3?5份。本發(fā)明還公布了該介電陶瓷材料的制備方法。本發(fā)明制備的介電陶瓷材料，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，室溫和低驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)的環(huán)境下產(chǎn)品的品質(zhì)因子和介電可調(diào)率均有大幅提升，介電損耗大幅度降低，介電可調(diào)性好，為通訊工具的小型化和集成化打下了基礎(chǔ)。
【專利說明】
一種介電陶瓷材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種陶瓷材料，具體是一種介電陶瓷材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 微波介電陶瓷是指應(yīng)用于微波頻段電路中作為介質(zhì)材料并完成一種或多種功能 的陶瓷，在現(xiàn)代通訊中被廣泛用作諧振器、濾波器、介質(zhì)基片、介質(zhì)導(dǎo)波回路等元器件，是現(xiàn) 代通信技術(shù)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，已經(jīng)在便攜式移動(dòng)電話、汽車電話、電視衛(wèi)星接收器等方面有 著十分重要的應(yīng)用，在通訊工具的小型化和集成化過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。目前 研究比較成熟的介電陶瓷是傳統(tǒng)的鐵電體材料，但是這類材料最大的缺點(diǎn)就是需要在很高 的偏壓電場(chǎng)和較低測(cè)試溫度下才能表現(xiàn)出較高的介電可調(diào)性，這就為人們的使用帶來了不 便。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種介電陶瓷材料，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0005] -種介電陶瓷材料，由以下按重量份的原料組成:氧化鎂12-23份、二氧化鈦41-55 份、碳酸鈣3-8份、氧化鑭8-12份、氧化鋯2-6份、二氧化硅5-8份、氧化銅8-17份和硼硅酸鹽 玻璃粉3-5份。
[0006] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述介電陶瓷材料由以下按重量份的原料組成:氧化 鎂16-23份、二氧化鈦47-55份、碳酸鈣5-8份、氧化鑭10-12份、氧化鋯4-6份、二氧化硅6-8 份、氧化銅11 -17份和硼硅酸鹽玻璃粉4-5份。
[0007] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述介電陶瓷材料由以下按重量份的原料組成:氧化 鎂19份、二氧化鈦51份、碳酸鈣7份、氧化鑭11份、氧化鋯5份、二氧化硅7份、氧化銅14份和硼 硅酸鹽玻璃粉4份。
[0008] 所述介電陶瓷材料的制備方法，具體步驟如下：
[0009] 步驟一，將氧化鎂、二氧化鈦、碳酸媽、二氧化錯(cuò)、氧化鑭、氧化銅混合，制得陶瓷主 相混合物；
[0010]步驟二，將陶瓷主相混合物處理成粉末后，在溫度為1000-1200攝氏度的馬弗爐中 煅燒1-3小時(shí)，通過固相反應(yīng)得到陶瓷主相煅燒料；
[0011] 步驟三，將氧化鋯、二氧化硅和硼硅酸鹽玻璃粉混合均勻，得到助熔輔料；
[0012] 步驟四，將陶瓷主相煅燒料和助熔輔料混合均勻并處理成粉體，在溫度為700-900 攝氏度的馬弗爐中煅燒，制得二次陶瓷煅燒料；
[0013] 步驟五，將二次陶瓷煅燒料研磨至顆粒度為0.3-0. Sum的粉料，再將粉料壓制成樣 品片；
[0014] 步驟六，將樣品片在溫度為1400-1500攝氏度的馬弗爐中燒結(jié)2-6小時(shí)得到致密的 陶瓷片。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明制備的介電陶瓷材料，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn) 單，室溫和低驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)的環(huán)境下產(chǎn)品的品質(zhì)因子和介電可調(diào)率均有大幅提升，介電損耗大 幅度降低，介電可調(diào)性好，為通訊工具的小型化和集成化打下了基礎(chǔ)。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0017] 實(shí)施例！
[0018] 一種介電陶瓷材料，由以下按重量份的原料組成:氧化鎂12份、二氧化鈦41份、碳 酸鈣3份、氧化鑭8份、氧化鋯2份、二氧化硅5份、氧化銅8份和硼硅酸鹽玻璃粉3份。
[0019] 所述介電陶瓷材料的制備方法，具體步驟如下：
[0020] 步驟一，將氧化鎂、二氧化鈦、碳酸|丐、二氧化錯(cuò)、氧化鑭、氧化銅混合，制得陶瓷主 相混合物；
[0021] 步驟二，將陶瓷主相混合物處理成粉末后，在溫度為10000攝氏度的馬弗爐中煅燒 1小時(shí)，通過固相反應(yīng)得到陶瓷主相煅燒料；
[0022]步驟三，將氧化鋯、二氧化硅和硼硅酸鹽玻璃粉混合均勻，得到助熔輔料；
[0023]步驟四，將陶瓷主相煅燒料和助熔輔料混合均勻并處理成粉體，在溫度為700攝氏 度的馬弗爐中煅燒，制得二次陶瓷煅燒料；
[0024]步驟五，將二次陶瓷煅燒料研磨至顆粒度為0.3um的粉料，再將粉料壓制成樣品 片；
[0025] 步驟六，將樣品片在溫度為1400攝氏度的馬弗爐中燒結(jié)2小時(shí)得到致密的陶瓷片。
[0026] 實(shí)施例2
[0027] -種介電陶瓷材料，由以下按重量份的原料組成:氧化鎂16份、二氧化鈦47份、碳 酸鈣5份、氧化鑭10份、氧化鋯4份、二氧化硅6份、氧化銅11份和硼硅酸鹽玻璃粉4份。
[0028] 所述介電陶瓷材料的制備方法，具體步驟如下：
[0029] 步驟一，將氧化鎂、二氧化鈦、碳酸|丐、二氧化錯(cuò)、氧化鑭、氧化銅混合，制得陶瓷主 相混合物；
[0030] 步驟二，將陶瓷主相混合物處理成粉末后，在溫度為1050攝氏度的馬弗爐中煅燒2 小時(shí)，通過固相反應(yīng)得到陶瓷主相煅燒料；
[0031] 步驟三，將氧化鋯、二氧化硅和硼硅酸鹽玻璃粉混合均勻，得到助熔輔料；
[0032] 步驟四，將陶瓷主相煅燒料和助熔輔料混合均勻并處理成粉體，在溫度為780攝氏 度的馬弗爐中煅燒，制得二次陶瓷煅燒料；
[0033]步驟五，將二次陶瓷煅燒料研磨至顆粒度為0.5um的粉料，再將粉料壓制成樣品 片；
[0034] 步驟六，將樣品片在溫度為1450攝氏度的馬弗爐中燒結(jié)3小時(shí)得到致密的陶瓷片。
[0035] 實(shí)施例3
[0036] -種介電陶瓷材料，由以下按重量份的原料組成:氧化鎂19份、二氧化鈦51份、碳 酸鈣7份、氧化鑭11份、氧化鋯5份、二氧化硅7份、氧化銅14份和硼硅酸鹽玻璃粉4份。
[0037] 所述介電陶瓷材料的制備方法，具體步驟如下：
[0038] 步驟一，將氧化鎂、二氧化鈦、碳酸|丐、二氧化錯(cuò)、氧化鑭、氧化銅混合，制得陶瓷主 相混合物；
[0039] 步驟二，將陶瓷主相混合物處理成粉末后，在溫度為1150攝氏度的馬弗爐中煅燒 2.5小時(shí)，通過固相反應(yīng)得到陶瓷主相煅燒料；
[0040] 步驟三，將氧化鋯、二氧化硅和硼硅酸鹽玻璃粉混合均勻，得到助熔輔料；
[0041 ]步驟四，將陶瓷主相煅燒料和助熔輔料混合均勻并處理成粉體，在溫度為850攝氏 度的馬弗爐中煅燒，制得二次陶瓷煅燒料；
[0042]步驟五，將二次陶瓷煅燒料研磨至顆粒度為0.6um的粉料，再將粉料壓制成樣品 片；
[0043] 步驟六，將樣品片在溫度為1460攝氏度的馬弗爐中燒結(jié)5小時(shí)得到致密的陶瓷片。
[0044] 實(shí)施例4
[0045] 一種介電陶瓷材料，由以下按重量份的原料組成:氧化鎂23份、二氧化鈦55份、碳 酸鈣8份、氧化鑭12份、氧化鋯6份、二氧化硅8份、氧化銅17份和硼硅酸鹽玻璃粉5份。
[0046] 所述介電陶瓷材料的制備方法，具體步驟如下：
[0047] 步驟一，將氧化鎂、二氧化鈦、碳酸|丐、二氧化錯(cuò)、氧化鑭、氧化銅混合，制得陶瓷主 相混合物；
[0048]步驟二，將陶瓷主相混合物處理成粉末后，在溫度為1200攝氏度的馬弗爐中煅燒 1-3小時(shí)，通過固相反應(yīng)得到陶瓷主相煅燒料；
[0049] 步驟三，將氧化鋯、二氧化硅和硼硅酸鹽玻璃粉混合均勻，得到助熔輔料；
[0050] 步驟四，將陶瓷主相煅燒料和助熔輔料混合均勻并處理成粉體，在溫度為900攝氏 度的馬弗爐中煅燒，制得二次陶瓷煅燒料；
[0051] 步驟五，將二次陶瓷煅燒料研磨至顆粒度為0. Sum的粉料，再將粉料壓制成樣品 片；
[0052]步驟六，將樣品片在溫度為1500攝氏度的馬弗爐中燒結(jié)6小時(shí)得到致密的陶瓷片。
[0053] 對(duì)比例1
[0054] 本對(duì)比例與實(shí)施例4之間的不同之處僅在于不含氧化銅，其余均與實(shí)施例4相同。
[0055] 室溫下測(cè)量了樣品實(shí)施例1-4和樣品對(duì)比例1(測(cè)試電場(chǎng)E = 36V/cm，測(cè)試頻率F = 2KHz)的介電性質(zhì)，其測(cè)量數(shù)據(jù)見表1。從中可以看出本發(fā)明實(shí)施例1-4制備的樣品的品質(zhì)因 子相比對(duì)比例1有很大的提升。
[0056] 表 1
[0057] _
[0058] 上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方 式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下 做出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種介電陶瓷材料，其特征在于，由以下按重量份的原料組成:氧化鎂12-23份、二氧 化鈦41 -55份、碳酸媽3-8份、氧化鑭8-12份、氧化錯(cuò)2-6份、二氧化娃5-8份、氧化銅8-17份和 硼硅酸鹽玻璃粉3-5份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的介電陶瓷材料，其特征在于，由以下按重量份的原料組成:氧 化鎂16-23份、二氧化鈦47-55份、碳酸鈣5-8份、氧化鑭10-12份、氧化鋯4-6份、二氧化硅6-8 份、氧化銅11 -17份和硼硅酸鹽玻璃粉4-5份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的介電陶瓷材料，其特征在于，由以下按重量份的原料組成:氧 化鎂19份、二氧化鈦51份、碳酸鈣7份、氧化鑭11份、氧化鋯5份、二氧化硅7份、氧化銅14份和 硼硅酸鹽玻璃粉4份。4. 一種如權(quán)利要求1-3任一所述的介電陶瓷材料的制備方法，其特征在于，具體步驟如 下： 步驟一，將氧化鎂、二氧化鈦、碳酸媽、二氧化錯(cuò)、氧化鑭、氧化銅混合，制得陶瓷主相混 合物； 步驟二，將陶瓷主相混合物處理成粉末后，在溫度為1000-1200攝氏度的馬弗爐中煅燒 1-3小時(shí)，通過固相反應(yīng)得到陶瓷主相煅燒料； 步驟三，將氧化鋯、二氧化硅和硼硅酸鹽玻璃粉混合均勻，得到助熔輔料； 步驟四，將陶瓷主相煅燒料和助熔輔料混合均勻并處理成粉體，在溫度為700-900攝氏 度的馬弗爐中煅燒，制得二次陶瓷煅燒料； 步驟五，將二次陶瓷煅燒料研磨至顆粒度為0.3-0. Sum的粉料，再將粉料壓制成樣品 片； 步驟六，將樣品片在溫度為1400-1500攝氏度的馬弗爐中燒結(jié)2-6小時(shí)得到致密的陶瓷 片。
【文檔編號(hào)】C04B35/462GK105837202SQ201610169441
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月21日
【發(fā)明人】梁小利
【申請(qǐng)人】梁小利