CN115974533B - 一种高强度5g信号基站陶瓷盖板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及陶瓷材料领域,具体为一种高强度5G信号基站陶瓷盖板,制备原料包括α‑Al2O3、CaxA1‑xTiyB1‑yO3和钛酸铝;制备原料包括α‑Al2O3、CaxA1‑xTiyB1‑yO3和钛酸铝;A为碱土离子或稀土离子;B为过渡金属离子;x为0.99‑0.995;y为0.5‑0.9,本发明所制备的陶瓷盖板力学性能优良,而且介电常数低,介电损耗小,对5G毫米波高频频段的讯号传输基本不会产生影响。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷材料领域,具体为一种高强度5G信号基站陶瓷盖板。
背景技术
伴随着科学技术的巨大突破,物联网产业得到了飞速的发展,移动通信网络也从2G、3G发展到4G,一步一步地改变着人们的生活。如今5G信号基站开始普及,标志着万物互联的时代到来,这也就意味着基于5G通讯网络的智能产品已经成为市场的主流。
由于5G有毫米波的高频频段,其讯号传输容易受到干扰,这就要求传播介质材料的介电常数和介电损耗要小,陶瓷盖板对5G信号基站的元器件起到保护作用,这就要求其具有较高的力学强度,且对高频5G毫米波段信号传输的影响较小。
发明内容
发明目的:针对上述技术问题,本发明提出了一种高强度5G信号基站陶瓷盖板。
所采用的技术方案如下:
一种高强度5G信号基站陶瓷盖板,制备原料包括α-Al2O3、CaxA1-xTiyB1-yO3和钛酸铝;
制备原料包括α-Al2O3、CaxA1-xTiyB1-yO3和钛酸铝;
A为碱土离子或稀土离子;
B为过渡金属离子;
x为0.99-0.995;
y为0.5-0.9。
进一步地,A为Ba或Sr。
进一步地,B为Zr。
进一步地,x为0.992。
进一步地,y为0.5。
进一步地,所述α-Al2O3、CaxA1-xTiyB1-yO3和钛酸铝的质量比为100:0.5-1.5:5-10。
进一步地,所述α-Al2O3、CaxA1-xTiyB1-yO3和钛酸铝的质量比为100:0.5:8。
本发明还提供了一种高强度5G信号基站陶瓷盖板的制备方法:
将α-Al2O3、CaxA1-xTiyB1-yO3和钛酸铝混合球磨后烘干,升温至800-1000℃预烧1-3h,再次球磨后烘干加入粘结剂造粒,所得粒料转移至模具中,等静压成型得到粗坯,一段升温至1450-1550℃无压烧结1-2h,再于氩气气氛下,二段升温至1620-1650℃加压烧结1-2h,随炉冷却至室温即可。
进一步地,粗坯成型压力为20-30MPa。
进一步地,一段升温速度为10-20℃/min,二段升温速度为3-5℃/min。
进一步地,加压烧结压力为2-4MPa。
本发明的有益效果:
CaTiO3的加入有利于α-Al2O3的烧结,促进陶瓷的致密化,而对CaTiO3进行A位和B位的掺杂,形成复合钙钛矿结构,使体系中产生缺陷,进一步促进烧结,介电损耗则受到金属空位和氧空位的影响,通过对掺杂元素的调整,CaxA1-xTiyB1-yO3的加入可以有效降低陶瓷材料的介电损耗,钛酸铝在预烧时会分解成TiO2,一方面可以与Al2O3形成固溶体,填充α-Al2O3粒子间的孔隙,另一方面Ti4+可以替换杂相中的Al3+,导致晶格变形产生缺陷,这些缺陷降低了烧结的活化能,促进其烧结,本发明所制备的陶瓷盖板力学性能优良,而且介电常数低,介电损耗小,对5G毫米波高频频段的讯号传输基本不会产生影响。
附图说明
图1为本发明实施例1所制备陶瓷盖板的SEM图。
具体实施方式
实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。本发明未提及的技术均参照现有技术。
实施例1:
一种高强度5G信号基站陶瓷盖板,制备原料包括质量比为100:0.5:8的α-Al2O3、Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3和钛酸铝;
上述高强度5G信号基站陶瓷盖板的制备方法:
按照结构式Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3的比例称取CaCO3、SrCO3、ZrO2和TiO2,球磨5h使其混合均匀,升温至900℃预烧4h,再次球磨5h后烘干并转移至高温管式炉内,在氧气气氛中升温至1400℃,灼烧4h,随炉冷却至室温即可,将α-Al2O3、Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3和钛酸铝混合球磨5h后烘干,升温至950℃预烧2h,再次球磨2h后烘干,加入质量浓度为8%的聚乙烯醇溶液作为粘结剂造粒,所得粒料转移至模具中,25MPa压力下等静压成型得到粗坯,粗坯以12℃/min的速度一段升温至1530℃无压烧结1.5h,再于氩气气氛下,再以5℃/min的速度二段升温至1650℃加压烧结2h,加压烧结压力为2MPa,最后随炉冷却至室温即可。
实施例2:
一种高强度5G信号基站陶瓷盖板,制备原料包括质量比为100:0.5:8的α-Al2O3、Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3和钛酸铝;
上述高强度5G信号基站陶瓷盖板的制备方法:
按照结构式Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3的比例称取CaCO3、SrCO3、ZrO2和TiO2,球磨5h使其混合均匀,升温至900℃预烧4h,再次球磨5h后烘干并转移至高温管式炉内,在氧气气氛中升温至1400℃,灼烧4h,随炉冷却至室温即可,将α-Al2O3、Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3和钛酸铝混合球磨5h后烘干,升温至1000℃预烧3h,再次球磨2h后烘干,加入质量浓度为8%的聚乙烯醇溶液作为粘结剂造粒,所得粒料转移至模具中,30MPa压力下等静压成型得到粗坯,粗坯以20℃/min的速度一段升温至1550℃无压烧结2h,再于氩气气氛下,再以5℃/min的速度二段升温至1650℃加压烧结2h,加压烧结压力为4MPa,最后随炉冷却至室温即可。
实施例3:
一种高强度5G信号基站陶瓷盖板,制备原料包括质量比为100:0.5:8的α-Al2O3、Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3和钛酸铝;
上述高强度5G信号基站陶瓷盖板的制备方法:
按照结构式Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3的比例称取CaCO3、SrCO3、ZrO2和TiO2,球磨5h使其混合均匀,升温至900℃预烧4h,再次球磨5h后烘干并转移至高温管式炉内,在氧气气氛中升温至1400℃,灼烧4h,随炉冷却至室温即可,将α-Al2O3、Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3和钛酸铝混合球磨5h后烘干,升温至800℃预烧1h,再次球磨2h后烘干,加入质量浓度为8%的聚乙烯醇溶液作为粘结剂造粒,所得粒料转移至模具中,30MPa压力下等静压成型得到粗坯,粗坯以10℃/min的速度一段升温至1450℃无压烧结1h,再于氩气气氛下,再以3℃/min的速度二段升温至1620℃加压烧结1h,加压烧结压力为2MPa,最后随炉冷却至室温即可。
实施例4:
一种高强度5G信号基站陶瓷盖板,制备原料包括质量比为100:0.5:8的α-Al2O3、Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3和钛酸铝;
上述高强度5G信号基站陶瓷盖板的制备方法:
按照结构式Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3的比例称取CaCO3、SrCO3、ZrO2和TiO2,球磨5h使其混合均匀,升温至900℃预烧4h,再次球磨5h后烘干并转移至高温管式炉内,在氧气气氛中升温至1400℃,灼烧4h,随炉冷却至室温即可,将α-Al2O3、Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3和钛酸铝混合球磨5h后烘干,升温至1000℃预烧1h,再次球磨2h后烘干,加入质量浓度为8%的聚乙烯醇溶液作为粘结剂造粒,所得粒料转移至模具中,30MPa压力下等静压成型得到粗坯,粗坯以10℃/min的速度一段升温至1550℃无压烧结1h,再于氩气气氛下,再以5℃/min的速度二段升温至1620℃加压烧结2h,加压烧结压力为2MPa,最后随炉冷却至室温即可。
实施例5:
一种高强度5G信号基站陶瓷盖板,制备原料包括质量比为100:0.5:8的α-Al2O3、Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3和钛酸铝;
上述高强度5G信号基站陶瓷盖板的制备方法:
按照结构式Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3的比例称取CaCO3、SrCO3、ZrO2和TiO2,球磨5h使其混合均匀,升温至900℃预烧4h,再次球磨5h后烘干并转移至高温管式炉内,在氧气气氛中升温至1400℃,灼烧4h,随炉冷却至室温即可,将α-Al2O3、Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3和钛酸铝混合球磨5h后烘干,升温至800℃预烧3h,再次球磨2h后烘干,加入质量浓度为8%的聚乙烯醇溶液作为粘结剂造粒,所得粒料转移至模具中,30MPa压力下等静压成型得到粗坯,粗坯以20℃/min的速度一段升温至1450℃无压烧结2h,再于氩气气氛下,再以3℃/min的速度二段升温至1650℃加压烧结1h,加压烧结压力为4MPa,最后随炉冷却至室温即可。
对比例1:
与实施例1基本相同,区别在于,不加入Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3。
对比例2:
与实施例1基本相同,区别在于,用CaTiO3代替Ca0.992Sr0.008Ti0.5Zr0.5O3。
对比例3:
与实施例1基本相同,区别在于,不加入钛酸铝。
对比例4:
与实施例1基本相同,区别在于,用TiO2代替钛酸铝。
性能测试:
以本发明实施例1-5及对比例1-4中所制备陶瓷盖板作为试样;
介电性能测试:测试频率为1MHz,介电常数及介电损耗测试仪器为HF2810B型LCR数字电桥及4194AIMPENDANCE/GAIN-PHASE ANALYSER;
三点抗弯强度测试:测试仪器为SHIMADZU公司万能材料试验机。
测试结果如下表1所示:
表1:
由上表1可知,本发明所制备的陶瓷盖板力学性能优良,而且介电常数低,介电损耗小,对5G毫米波高频频段的讯号传输基本不会产生影响。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种高强度5G信号基站陶瓷盖板,其特征在于,制备原料包括α-Al2O3、CaxA1-xTiyB1- yO3和钛酸铝;
制备原料包括α-Al2O3、CaxA1-xTiyB1-yO3和钛酸铝;
A为Ba或Sr;
B为Zr;
x为0.992;
y为0.5;
所述α-Al2O3、CaxA1-xTiyB1-yO3和钛酸铝的质量比为100:0.5-1.5:5-10。
2.如权利要求1所述的高强度5G信号基站陶瓷盖板,其特征在于,所述α-Al2O3、CaxA1- xTiyB1-yO3和钛酸铝的质量比为100:0.5:8。
3.一种如权利要求1或2所述的高强度5G信号基站陶瓷盖板的制备方法,其特征在于,将α-Al2O3、CaxA1-xTiyB1-yO3和钛酸铝混合球磨后烘干,升温至800-1000℃预烧1-3h,再次球磨后烘干加入粘结剂造粒,所得粒料转移至模具中,等静压成型得到粗坯,一段升温至1450-1550℃无压烧结1-2h,再于氩气气氛下,二段升温至1620-1650℃加压烧结1-2h,随炉冷却至室温即可。
4.如权利要求3所述的高强度5G信号基站陶瓷盖板的制备方法,其特征在于,粗坯成型压力为20-30MPa。
5.如权利要求3所述的高强度5G信号基站陶瓷盖板的制备方法,其特征在于,一段升温速度为10-20℃/min,二段升温速度为3-5℃/min。
6.如权利要求3所述的高强度5G信号基站陶瓷盖板的制备方法,其特征在于,加压烧结压力为2-4MPa。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1653015A (zh) * | 2002-05-15 | 2005-08-10 | 马科尼通讯股份有限公司 | 氧化铝陶瓷及其制备方法 |
CN103833350A (zh) * | 2012-11-20 | 2014-06-04 | 沈新荣 | 激光制备钛酸钙铝电子功能陶瓷的材料及方法 |
CN108675812A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-10-19 | 河北工业大学 | 一种增韧氧化铝陶瓷手机背板及其制备方法 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1653015A (zh) * | 2002-05-15 | 2005-08-10 | 马科尼通讯股份有限公司 | 氧化铝陶瓷及其制备方法 |
CN103833350A (zh) * | 2012-11-20 | 2014-06-04 | 沈新荣 | 激光制备钛酸钙铝电子功能陶瓷的材料及方法 |
CN108675812A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-10-19 | 河北工业大学 | 一种增韧氧化铝陶瓷手机背板及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
L. S. Oliveira et al..STUDY OF THE PERFORMANCE OF DIELECTRIC RESONATOR ANTENNAS BASED ON THE MATRIX COMPOSITE OF Al2O3-CaTiO3.MICROWAVE AND OPTICAL TECHNOLOGY LETTERS.2015,第57卷(第4期),摘要. * |
Qingyang Pang et al..Microstructure and crystal structure dependence of microwave dielectric properties of non-stoichiometric (Sr0.7Ca0.3)z(Zr0.95Ti0.05)O3 perovskite ceramics.Ceramics International.2022,第49卷摘要. * |
李明忠 等.钛酸铝与氧化铝复合材料的制备及其性能研究.武汉理工大学学报.2003,第25卷(第1期),第1页第1段. * |
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GR01 | Patent grant | ||
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