CN102718476A - 一种介质陶瓷 - Google Patents

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刘若鹏
徐冠雄
缪锡根
安娜·玛丽亚·劳拉·卡内格拉
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Kuang Chi Institute of Advanced Technology
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Kuang Chi Innovative Technology Ltd
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Abstract

本发明提供一种介质陶瓷，以摩尔份数计，其原料包括100份CaTiO3，40～45份NdAlO3，0.4～0.8份Al2O3和16～24份B2O3。该介质陶瓷的介电常数可以达到40左右，同时Q×f值高达20000，非常适用于制作介质谐振子。

Description

一种介质陶瓷
【技术领域】
本发明涉及陶瓷材料领域，尤其涉及一种介质陶瓷。
【背景技术】
介质陶瓷是用在介质滤波器、电容器等元器件中，通常要求具有较高的介电常数和较低的介电损耗角正切值。随着天线微波器件的新发展，对介质陶瓷的介电常数和损耗有了更高的要求。常规的介质陶瓷包括钛酸钡和一些氧化物，但很少能实现介电常数大于40、Q×f值大于20000的产品。
【发明内容】
针对上述缺陷，本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：构造一种介质陶瓷，以摩尔份数计，其原料包括100份CaTiO3，40～45份NdAlO3，0.4～0.8份Al2O3和16～24份B2O3。
在所述的介质陶瓷中，所述原料按摩尔份数包括100份CaTiO3，42～43份NdAlO3，0.5～0.6份Al2O3和18～20份B2O3。
在所述的介质陶瓷中，所述原料按摩尔份数包括100份CaTiO3，42.86份NdAlO3，0.56份Al2O3和19.70份B2O3。
本发明的有益效果为：本发明的介质陶瓷介电常数可以达到40左右，Q×f值大于20000，可以广泛应用微波元器件例如滤波器谐振子上。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明涉及一种介质陶瓷，其原料按摩尔份数包括100份CaTiO3，40～45份NdAlO3，0.4～0.8份Al2O3和16～24份B2O3。其中，CaTiO3可以提高介质陶瓷的介电常数。NdAlO3可以提高热稳定性能，B2O3可以降低烧结温度，另外，为了提高力学性能，加入有少量Al2O3。在烧结时，各成分的粒度都为0.5～1微米。
利用上述配方烧结成的介质陶瓷，介电常数可以大于40左右，Q×f值能够达到20000，非常适合用做介质滤波器中的介质谐振子。
实施例一：
配制100mol的CaTiO3，40mol的NdAlO3，0.4mol的Al2O3和16mol的B2O3。则它们的摩尔份数比为100∶40∶0.4∶16，Al2O3的质量占CaTiO3和NdAlO3的质量和的0.18％，B2O3的质量占CaTiO3和NdAlO3的质量和的5.01％。
利用热等静压技术在温度1050～1150℃、压强180～250MPa条件下将上述材料烧结3小时，制备出所需的介质陶瓷；经检测，所获得的介质陶瓷的介电常数为40、Q×f值为20458；也可以采用火花等离子烧结技术制备上述介质陶瓷。
实施例二：
配制100mol的CaTiO3，45mol的NdAlO3，0.8mol的Al2O3和24mol的B2O3。则它们的摩尔份数比为100∶45∶0.8∶25，Al2O3的质量占CaTiO3和NdAlO3的质量和的0.35％，B2O3的质量占CaTiO3和NdAlO3的质量和的7.16％。
利用热等静压技术在温度1100～1150℃、压强200～220MPa条件下将上述材料烧结4小时，制备出所需的介质陶瓷；经检测，所获得的介质陶瓷的介电常数为41、Q×f值为24102；也可以采用火花等离子烧结技术制备上述介质陶瓷。
实施例三：
配制0.8mol的CaTiO3，0.336mol的NdAlO3，0.0048mol的Al2O3和0.16mol的B2O3。则它们的摩尔份数比为100∶42∶0.6∶20，Al2O3的质量占CaTiO3和NdAlO3的质量和的0.27％，B2O3的质量占CaTiO3和NdAlO3的质量和的6.14％。
利用热等静压技术在温度1120～1150℃、压强210～230MPa条件下将上述材料烧结4小时，制备出所需的介质陶瓷；经检测，所获得的介质陶瓷的介电常数为40、Q×f值为24124；也可以采用火花等离子烧结技术制备上述介质陶瓷。
实施例四：
配制30mol的CaTiO3，12.9mol的NdAlO3，0.15mol的Al2O3和5.4mol的B2O3。则它们的摩尔份数比为100∶43∶0.5∶18，Al2O3的质量占CaTiO3和NdAlO3的质量和的0.22％，B2O3的质量占CaTiO3和NdAlO3的质量和的5.47％。
利用热等静压技术在温度1120～1150℃、压强210～230MPa条件下将上述材料烧结4小时，制备出所需的介质陶瓷；经检测，所获得的介质陶瓷的介电常数为40、Q×f值为24512；也可以采用火花等离子烧结技术制备上述介质陶瓷。
实施例五：
配制100mol的CaTiO3，42.86mol的NdAlO3，0.56mol的Al2O3和19.70mol的B2O3。则它们的摩尔份数比为100∶42.86∶0.56∶19.70，Al2O3的质量占CaTiO3和NdAlO3的质量和的0.25％，B2O3的质量占CaTiO3和NdAlO3的质量和的6.00％。
利用热等静压技术在温度1050～1150℃、压强200～250MPa条件下将上述材料烧结4小时，制备出所需的介质陶瓷；经检测，所获得的介质陶瓷的介电常数为43、Q×f值为20680；也可以采用火花等离子烧结技术制备上述介质陶瓷。
实施例六：
配制0.7mol的CaTiO3，0.3mol的NdAlO3，0.004mol的Al2O3和0.1380mol的B2O3。则它们的摩尔份数比为100∶42.86∶0.56∶19.70，Al2O3的质量占CaTiO3和NdAlO3的质量和的0.25％，B2O3的质量占CaTiO3和NdAlO3的质量和的6.00％。
利用热等静压技术在温度1050～1150℃、压强200～250MPa条件下将上述材料烧结4小时，制备出所需的介质陶瓷；经检测，所获得的介质陶瓷的介电常数为43、Q×f值为20680；也可以采用火花等离子烧结技术制备上述介质陶瓷。
在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。

Claims (3)

1.一种介质陶瓷，其特征在于：以摩尔份数计，其原料包括100份CaTiO3，40～45份NdAlO3，0.4～0.8份Al2O3和16～24份B2O3。
2.根据权利要求1所述的介质陶瓷，其特征在于，所述原料按摩尔份数包括100份CaTiO3，42～43份NdAlO3，0.5～0.6份Al2O3和18～20份B2O3。
3.根据权利要求2所述的介质陶瓷，其特征在于，所述原料按摩尔份数包括100份CaTiO3，42.86份NdAlO3，0.56份Al2O3和19.70份B2O3。
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