BaO-Li2O-Nb2O5-Sb2O5微波介质陶瓷材料的制备方法
阅读：680发布：2023-03-10
专利汇可以提供BaO-Li2O-Nb2O5-Sb2O5微波介质陶瓷材料的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了BaO-Li2O-Nb2O5-Sb2O5 微波 介质陶瓷材料及其制备方法。首先将纯度≥99％的BaCO3、Li2CO3、Nb2O5和Sb2O5按分子式Ba4LiNb3-xSbxO12配制成主粉体，其中：0.25≤x≤3；然后经过 造粒 、压片、 烧结 后获得该微波介质材料。本发明制备的微波介质陶瓷，其微波性能优异： 介电常数 (εr)和Q×f值高，谐振 频率 温度 系数小；可用于 谐振器 、微波天线、 滤波器 等微波器件的制造。，下面是BaO-Li2O-Nb2O5-Sb2O5微波介质陶瓷材料的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种微波介质陶瓷材料，其特征在于微波介质陶瓷材料的化学组成式为：
Ba4LiNb3-xSbxO12，其中：0.25≤x≤3。
2.根据权利要求1所述微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
1)首先将纯度≥99％的BaCO3、Li2CO3、Nb2O5和Sb2O5按分子式Ba4LiNb3-xSbxO12配制成主粉体，其中：0.25≤x≤3；
2)然后将配制好的主粉体混合均匀，按照主粉体∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，采用湿磨法混合4小时，取出后在140℃下烘干，以80目的筛网过筛，过筛后压制成块状，然后以5℃/min的升温速率将压制的块状主粉体由室温升至1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块，即合成主晶相；
3)将烧块粉碎得粉料，按照粉料∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，放入尼龙罐中球磨4小时，取出在140℃温度下烘干，造粒后压制成直径为12mm，厚度为6mm的小圆柱，以2℃/min的升温速率升至550℃条件下排胶4小时，随炉冷却，然后在
1350℃～1450℃下烧结4小时，即可得到微波介质陶瓷材料。
BaO-Li2O-Nb2O5-Sb2O5微波介质陶瓷材料的制备方法
技术领域
背景技术
[0002] 微波介质陶瓷是指应用于微波频段(主要是UHF、SHF频段)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷。具有高介电常数、低损耗、低谐振频率温度系数的微波介质陶瓷材料可用于制造介质谐振器、滤波器、介质天线和片式电容器等元器件，广泛应用于通信、雷达、导航、电子对抗、全球卫星定位系统(GPS)等领域，成为了现代通信技术的关键基础材料。
[0003] 自20世纪80年代初微波介质谐振器的实用化实现突破以来，已研究开发出了多种实用化微波介质陶瓷材料，从而大大促进了现代通信技术的发展与普及。然而为了满足移动通讯的迅猛发展对微波介质陶瓷的要求，必须开发出介电常数系列化、品质因数高、频率温度系数近零的微波介质陶瓷。
发明内容
[0004] 本发明提供一种具有低损耗、高介电常数，温度稳定型的BaO-Li2O-Nb2O5-Sb2O5微波介质陶瓷材料的制备方法。
[0005] 本发明涉及的微波介质陶瓷材料的化学组成式为：Ba4LiNb3-xSbxO12，其中：0.25≤x≤3。
[0006] 微波介质陶瓷材料的制备方法具体步骤为：
[0007] 1)首先将纯度≥99％的BaCO3、Li2CO3、Nb2O5和Sb2O5按分子式Ba4LiNb3-xSbxO12配制成主粉体，其中：0.25≤x≤3；
[0008] 2)然后将配制好的主粉体混合均匀，按照主粉体∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，采用湿磨法混合4小时，取出后在140℃下烘干，以80目的筛网过筛，过筛后压制成块状，然后以5℃/min的升温速率将压制的块状主粉体由室温升至
1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块，即合成主晶相；
1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块，即合成主晶相；
[0009] 3)将烧块粉碎得粉料，按照粉料∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，放入尼龙罐中球磨4小时，取出在140℃温度下烘干，造粒后压制成直径为12mm，厚度为6mm的小圆柱，以2℃/min的升温速率升至550℃排胶4小时，随炉冷却，然后在1350℃～1450℃下烧结4小时，即可得到BaO-Li2O-Nb2O5-Sb2O5高性能温度稳定型微波介质陶瓷材料。
[0010] 本发明制备的微波介质陶瓷，其微波性能优异：介电常数(εr)和(τf)谐振频率温度系数可调，Q×f值高；可用于谐振器、微波天线、滤波器等微波器件的制造。
具体实施方式
[0011] 实施例1：
[0012] 1)首先将BaCO3、Li2CO3、Nb2O5和Sb2O5按分子式Ba4LiNb2.75Sb0.25O12配制成主粉体；
[0013] 2)然后将配制好的主粉体混合均匀，按照主粉体∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，采用湿磨法混合4小时，磨细后在140℃下烘干，以80目的筛网过筛，过筛后压制成块状，然后以5℃/min的升温速率将压制的块状原料由室温升至
1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块；
1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块；
[0014] 3)将上述制成的烧块粉碎得粉料，按照粉料∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，放入尼龙罐中球磨4小时后取出，放入烘炉内在140℃下烘干，造粒后压制成直径为12mm，厚度为6mm的小圆柱，以2℃/min的升温速率升至550℃排胶4小时，随炉冷却后得到瓷料，再将瓷料在1350℃下烧结4小时即可得到微波介质陶瓷材料。该材料的微波性能为：εr＝34.8，Q×f＝46500GHz，τf＝52.5ppm/℃。
[0015] 实施例2：
[0016] 1)首先将BaCO3、Li2CO3、Nb2O5和Sb2O5按分子式Ba4LiNb2.5Sb0.5O12配制成主粉体；
[0017] 2)然后将配制好的主粉体混合均匀，按照主粉体∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，采用湿磨法混合4小时，磨细后在140℃下烘干，以80目的筛网过筛，过筛后压制成块状，然后以5℃/min的升温速率将压制的块状原料由室温升至
1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块；
1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块；
[0018] 3)将上述制成的烧块粉碎得粉料，按照粉料∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，放入尼龙罐中球磨4小时后取出，放入烘炉内在140℃下烘干，造粒后压制成直径为12mm，厚度为6mm的小圆柱，以2℃/min的升温速率升至550℃排胶4小时，随炉冷却后得到瓷料，再将瓷料在1375℃下烧结4小时即可得到微波介质陶瓷材料。该材料的微波性能为：εr＝27.1，Q×f＝50300GHz，τf＝27.2ppm/℃。
[0019] 实施例3：
[0020] 1)首先将BaCO3、Li2CO3、Nb2O5和Sb2O5按分子式Ba4LiNb2.25Sb0.75O12配制成主粉体；
[0021] 2)然后将配制好的主粉体混合均匀，按照主粉体∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，采用湿磨法混合4小时，磨细后在140℃下烘干，以80目的筛网过筛，过筛后压制成块状，然后以5℃/min的升温速率将压制的块状原料由室温升至
1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块；
1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块；
[0022] 3)将上述制成的烧块粉碎得粉料，按照粉料∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，放入尼龙罐中球磨4小时后取出，放入烘炉内在140℃下烘干，造粒后压制成直径为12mm，厚度为6mm的小圆柱，以2℃/min的升温速率升至550℃排胶4小时，随炉冷却后得到瓷料，再将瓷料在1400℃下烧结4小时即可得到微波介质陶瓷材料。该材料的微波性能为：εr＝26.3，Q×f＝73150GHz，τf＝14.7ppm/℃。
[0023] 实施例4：
[0024] 1)首先将BaCO3、Li2CO3、Nb2O5和Sb2O5按分子式Ba4LiNb2SbO12配制成主粉体；
[0025] 2)然后将配制好的主粉体混合均匀，按照主粉体∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，采用湿磨法混合4小时，磨细后在140℃下烘干，以80目的筛网过筛，过筛后压制成块状，然后以5℃/min的升温速率将压制的块状原料由室温升至
1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块；
1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块；
[0026] 3)将上述制成的烧块粉碎得粉料，按照粉料∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，放入尼龙罐中球磨4小时后取出，放入烘炉内在140℃下烘干，造粒后压制成直径为12mm，厚度为6mm的小圆柱，以2℃/min的升温速率升至550℃排胶4小时，随炉冷却后得到瓷料，再将瓷料在1425℃下烧结4小时即可得到微波介质陶瓷材料。该材料的微波性能为：εr＝24.6，Q×f＝52100GHz，τf＝0ppm/℃。
[0027] 实施例5：
[0028] 1)首先将BaCO3、Li2CO3、Nb2O5和Sb2O5按分子式Ba4LiNb1.75Sb1.25O12配制成主粉体；
[0029] 2)然后将配制好的主粉体混合均匀，按照主粉体∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，采用湿磨法混合4小时，磨细后在140℃下烘干，以80目的筛网过筛，过筛后压制成块状，然后以5℃/min的升温速率将压制的块状原料由室温升至
1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块；
1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块；
[0030] 3)将上述制成的烧块粉碎得粉料，按照粉料∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，放入尼龙罐中球磨4小时后取出，放入烘炉内在140℃下烘干，造粒后压制成直径为12mm，厚度为6mm的小圆柱，以2℃/min的升温速率升至550℃排胶4小时，随炉冷却后得到瓷料，再将瓷料在1425℃下烧结4小时即可得到微波介质陶瓷材料。该材料的微波性能为：εr＝2 3.4，Q×f＝32500GHz，τf＝-12.8ppm/℃。
[0031] 实施例6：
[0032] 1)首先将BaCO3、Li2CO3、Nb2O5和Sb2O5按分子式Ba4LiNbSb2O12配制成主粉体；
[0033] 2)然后将配制好的主粉体混合均匀，按照主粉体∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，采用湿磨法混合4小时，磨细后在140℃下烘干，以8 0目的筛网过筛，过筛后压制成块状，然后以5℃/min的升温速率将压制的块状原料由室温升至
1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块；
1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块；
[0034] 3)将上述制成的烧块粉碎得粉料，按照粉料∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，放入尼龙罐中球磨4小时后取出，放入烘炉内在140℃下烘干，造粒后压制成直径为12mm，厚度为6mm的小圆柱，以2℃/min的升温速率升至550℃排胶4小时，随炉冷却后得到瓷料，再将瓷料在1450℃下烧结4小时即可得到微波介质陶瓷材料。该材料的微波性能为：εr＝21.5，Q×f＝27000GHz，τf＝-24ppm/℃。
[0035] 实施例7：
[0036] 1)首先将BaCO3、Li2CO3、Nb2O5和Sb2O5按分子式Ba4LiSb3O12配制成主粉体；
[0037] 2)然后将配制好的主粉体混合均匀，按照主粉体∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，采用湿磨法混合4小时，磨细后在140℃下烘干，以80目的筛网过筛，过筛后压制成块状，然后以5℃/min的升温速率将压制的块状原料由室温升至
1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块；
1200℃并在此温度下保温4小时，制成烧块；
[0038] 3)将上述制成的烧块粉碎得粉料，按照粉料∶酒精∶锆球的重量比为1∶1∶2加入酒精和锆球，放入尼龙罐中球磨4小时后取出，放入烘炉内在140℃下烘干，造粒后压制成直径为12mm，厚度为6mm的小圆柱，以2℃/min的升温速率升至550℃排胶4小时，随炉冷却后得到瓷料，再将瓷料在1450℃下烧结4小时即可得到微波介质陶瓷材料。该材料的微波性能为：εr＝20.3，Q×f＝26100GHz，τf＝-30ppm/℃。
[0039] 需要指出的是，按照本发明的技术方案，上述实施例还可以举出许多，根据申请人
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