CN103864426B - 一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料 - Google Patents

一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料 Download PDF

Info

Publication number
CN103864426B
CN103864426B CN201410027661.3A CN201410027661A CN103864426B CN 103864426 B CN103864426 B CN 103864426B CN 201410027661 A CN201410027661 A CN 201410027661A CN 103864426 B CN103864426 B CN 103864426B
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
ceramic material
medium ceramic
microwave medium
sintering temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410027661.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103864426A (zh
Inventor
李玲霞
蔡昊成
高正东
孙浩
吕笑松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN201410027661.3A priority Critical patent/CN103864426B/zh
Publication of CN103864426A publication Critical patent/CN103864426A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103864426B publication Critical patent/CN103864426B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料，其化学式为：0.4Zn0.8Mg0.2ZrNb2O8-0.6TiO2；先将ZnO、MgO、ZrO2、Nb2O5和TiO2分别按化学计量比称量配料；球磨、烘干、过筛后于850℃煅烧，合成前驱体；再压力压成为坯体，于1040～1120℃烧结，制成温度稳定型微波介质陶瓷材料。本发明的介电常数为45～48，品质因数为40,421～43,935GHz，谐振频率温度系数为-13.7～5.5×10-6/℃。制备工艺简单，过程无污染，具有广阔的应用前景。

Description

一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料
技术领域
本发明属于一种以成分为特征的陶瓷组合物，尤其涉及一种新型中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料。
背景技术
现代通信技术的不断发展，尤其是移动通信向着高可靠性和小尺寸方向发展，对微波介质材料提出了更高的要求，微波介质陶瓷已成为近年来功能陶瓷最活跃的研究领域之一。其中，对于温度稳定性的研究已成为一大热点。微波器件需要在不同的温度下工作，而要保证其载波信号在不同温度下功能的稳定性，就必须要求微波介质材料的谐振频率不随温度变化，或是变化较小。因此，近零的谐振频率温度系数就成为了衡量材料性能的重要标准
本发明提供的0.4Zn0.8Mg0.2ZrNb2O8-0.6TiO2为单斜结构与锰钽矿结构复合微波介质陶瓷材料，其烧结温度较低（≤1150℃），且具有良好的微波介电性能，尤其它的谐振频率温度系数几乎为零，满足了微波介质陶瓷材料在高性能微波器件方面的应用，且国内外还未见本发明的相关报道。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种高性能中温烧结温度稳定型的0.4Zn0.8Mg0.2ZrNb2O8-0.6TiO2为单斜结构与锰钽矿结构复合微波介质陶瓷材料及其制备方法。
本发明通过如下技术方案予以实现。
本发明的中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料，其化学式为：0.4Zn0.8Mg0.2ZrNb2O8-0.6TiO2。
上述中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料的制备方法，具有如下步骤：
（1）将ZnO、MgO、ZrO2、Nb2O5、TiO2分别按0.4Zn0.8Mg0.2ZrNb2O8-0.6TiO2化学计量比称量配料；放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨4～8小时，将球磨后的原料于红外干燥箱中烘干，过筛；
（2）将步骤（1）过筛后的粉料于850℃煅烧，保温6小时合成前驱体；
（3）将步骤（2）的前驱体中添加质量百分比为0.40～0.65%聚乙烯醇，放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨6～8小时，烘干后过筛，再用粉末压片机以2～6MPa的压力压成坯体；
（4）将步骤（3）的坯体于1040～1120℃烧结，保温4～6小时，制成中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料；
（5）测试制品的的微波介电性能。
所述步骤（1）的原料为纯度大于99.9%的分析纯原料。
所述步骤（1）的坯体为Φ10mm×5mm的圆柱体。
所述步骤（5）采用网络分析仪进行微波介电性能测试。
本发明的0.4Zn0.8Mg0.2ZrNb2O8-0.6TiO2中温烧结微波介质陶瓷，其烧结温度为：1040～1120℃，介电常数为45～48，品质因数为40,421～43,935GHz，谐振频率温度系数为-13.7～5.5×10-6/℃。此外，该制备工艺简单，过程无污染，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
本发明采用纯度大于99.9%的化学原料ZnO、MgO、ZrO2、Nb2O5、TiO2制备0.4Zn0.8Mg0.2ZrNb2O8-0.6TiO2微波介质陶瓷。具体实施方案如下：
实施例1
1)将ZnO、MgO、ZrO2、Nb2O5、TiO2分别按摩尔比0.32:0.08:0.4:0.4:0.6称量配料，混合后将原料加入尼龙罐中，球磨4小时；将球磨后的原料置于红外干燥箱中烘干、过筛；
2)将过筛后的原料，于850℃煅烧，保温6小时，合成前躯体；
3)在前躯体中加入质量百分比为0.55%聚乙烯醇放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水球磨7小时后烘干过筛；再用粉末压片机以4MPa的压力压成Φ10mm×5mm的圆柱；
4)将圆柱于1100℃烧结，保温6小时，制成中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料；
5)用网络分析仪测试其微波介电性能，其性能如下：
介电常数为：47.1
品质因数为：41022GHz
谐振频率温度系数为：0.6×10-6
实施例2-5的烧结温度与介电性能详见表1，其余制备过程与实施例1完全相同。
表1
本发明的各个工艺参数的上下限取值、及区间值都能实现本发明，不再进行一一举例说明。

Claims (4)

1.一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料，其化学式为：0.4Zn0.8Mg0.2ZrNb2O8-0.6TiO2；
上述中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料的制备方法，具有如下步骤：
(1)将ZnO、MgO、ZrO2、Nb2O5和TiO2分别按0.4Zn0.8Mg0.2ZrNb2O8-0.6TiO2化学计量比称量配料；放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨4～8小时，将球磨后的原料于红外干燥箱中烘干，过筛；
(2)将步骤(1)过筛后的粉料于850℃煅烧，保温6小时合成前驱体；
(3)将步骤(2)的前驱体中添加质量百分比为0.40～0.65％聚乙烯醇，放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨6～8小时，烘干后过筛，再用粉末压片机以2～6MPa的压力压成坯体；
(4)将步骤(3)的坯体于1040～1120℃烧结，保温4～6小时，制成中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料；
(5)测试制品的微波介电性能。
2.根据权利要求1所述的一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述步骤(1)的原料为纯度大于99.9％的分析纯原料。
3.根据权利要求1所述的一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述步骤(1)的坯体为Φ10mm×5mm的圆柱体。
4.根据权利要求1所述的一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述步骤(5)采用网络分析仪进行微波介电性能测试。
CN201410027661.3A 2014-01-21 2014-01-21 一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料 Expired - Fee Related CN103864426B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410027661.3A CN103864426B (zh) 2014-01-21 2014-01-21 一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410027661.3A CN103864426B (zh) 2014-01-21 2014-01-21 一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103864426A CN103864426A (zh) 2014-06-18
CN103864426B true CN103864426B (zh) 2015-10-07

Family

ID=50903510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410027661.3A Expired - Fee Related CN103864426B (zh) 2014-01-21 2014-01-21 一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103864426B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104774008B (zh) * 2015-03-10 2017-09-12 西安交通大学苏州研究院 一种中介电常数低损耗微波介质陶瓷及其制备方法
CN105152649A (zh) * 2015-09-11 2015-12-16 天津大学 温度稳定型高q值铌钽酸盐微波介质陶瓷及其制备方法
CN105060892A (zh) * 2015-09-11 2015-11-18 天津大学 一种近零频率温度系数的复合钽酸盐微波介质陶瓷
CN106986635A (zh) * 2017-03-31 2017-07-28 天津大学 一种中温烧结低损耗微波介质陶瓷材料及其制备方法
CN107311646A (zh) * 2017-06-19 2017-11-03 天津大学 一种提高钛酸锶陶瓷材料介电性能的制备方法
CN112661509B (zh) * 2020-12-24 2022-08-02 电子科技大学 一种高Q值MgZrNb2O8基微波介质陶瓷材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102603297A (zh) * 2012-04-05 2012-07-25 天津大学 一种新型低温烧结微波介质陶瓷及其制备方法
CN102617142A (zh) * 2012-04-05 2012-08-01 天津大学 一种新型中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷
CN103351160A (zh) * 2013-07-11 2013-10-16 合肥师范学院 微波介质陶瓷及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102603297A (zh) * 2012-04-05 2012-07-25 天津大学 一种新型低温烧结微波介质陶瓷及其制备方法
CN102617142A (zh) * 2012-04-05 2012-08-01 天津大学 一种新型中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷
CN103351160A (zh) * 2013-07-11 2013-10-16 合肥师范学院 微波介质陶瓷及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103864426A (zh) 2014-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103864426B (zh) 一种中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料
CN102603297B (zh) 一种低温烧结微波介质陶瓷及其制备方法
CN101260001A (zh) 新型高q微波介质陶瓷材料及其制备方法
CN104311024A (zh) 中介电常数高品质因数微波介质陶瓷材料及其制备方法
CN105272245B (zh) 一种采用反应烧结法制备低损耗锌锆铌系微波介质陶瓷
CN111943671B (zh) 一种宽烧结温区低损耗微波介质陶瓷及其制备方法
CN105174949A (zh) 一种低损耗锌锆铌系微波介质陶瓷
CN104961453A (zh) 一种温度稳定型低损耗微波介质陶瓷及其制备方法
CN105036741A (zh) 一种高品质因数微波介质陶瓷材料及其制备方法
CN104844206A (zh) 一种高性能微波介质陶瓷材料的制备方法
CN105000881A (zh) 一种铌酸盐中介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法
CN107382313B (zh) 一种超高品质因数、中低介电常数及近零温度系数的微波介质陶瓷及其制备方法
CN102617142A (zh) 一种新型中温烧结温度稳定型微波介质陶瓷
CN101570433A (zh) 具有较低烧结温度的微波介质陶瓷及其制备方法
CN107879739A (zh) 一种镁钴锆铌系微波介质陶瓷及其制备方法
CN104987070A (zh) 中介电常数温度稳定型微波介质陶瓷及其制备方法
CN104944940A (zh) 一种温度稳定型钛酸镁基微波介质陶瓷及其制备方法
CN103951427B (zh) 一种片式多层陶瓷电容器用微波介质陶瓷材料
CN103936419A (zh) 一种高品质因数温度稳定型微波介质陶瓷材料
CN105152649A (zh) 温度稳定型高q值铌钽酸盐微波介质陶瓷及其制备方法
CN101723664A (zh) 介电可调介质陶瓷材料的制备方法
CN103951428B (zh) 一种中温烧结温度稳定型低损耗微波介质陶瓷材料
CN102093053A (zh) 一种新型中温烧结微波介质陶瓷材料
CN112851347A (zh) 一种低温烧结低损耗氟氧化物微波介质陶瓷及其制备方法
CN105060878A (zh) 低介电常数高品质因数微波介质陶瓷及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20151007

Termination date: 20210121