CN103360057A - 一种介质陶瓷 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种介质陶瓷，其原料包括Ba2Ti9O20和B2O3，其中B2O3的质量为Ba2Ti9O20的质量的4～8％。该介质陶瓷的介电常数可以达到30左右，同时Q值高达20000；并且该介质陶瓷具有致密、均匀、机械性能良好等优点，适合在滤波器领域推广、使用。

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30、Q值大于10000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，其原料包括Ba2Ti9O20和B2O3，其中B2O3的质量为Ba2Ti9O20的质量的4～8％。
在本发明所述的介质陶瓷中，所述B2O3的质量为Ba2Ti9O20的质量的5～6％。
在本发明所述的介质陶瓷中，所述B2O3的质量为Ba2Ti9O20的质量的6％。
在本发明所述的介质陶瓷中，每摩尔Ba2Ti9O20是按照2摩尔BaTiO3和7摩尔TiO2烧制而成。
在本发明所述的介质陶瓷中，所述介质陶瓷还包括Al2O3，且Al2O3的质量为Ba2Ti9O20的质量的3～6％。
在本发明所述的介质陶瓷中，所述Ba2Ti9O20、B2O3和Al2O3三者的质量比为100∶6∶5。
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30左右，Q值大于20000；并且结构致密、均匀、机械性能良好，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，其原料包括Ba2Ti9O20和B2O3，其中B2O3的质量为Ba2Ti9O20的质量的4～8％。因此本发明的主要成分是Ba2Ti9O20，因为该成分可以提高介质陶瓷的介电常数。每摩尔Ba2Ti9O20是按照2摩尔BaTiO3和7摩尔TiO2烧制而成。少许B2O3可以控制热稳定性减小温漂，另外，如果对力学性能有要求，可以按加入Al2O3，且Al2O3的质量为Ba2Ti9O20的质量的3～6％。在烧结时，各成分的粒度都为0.5～1微米。
利用上述配方制成的介质陶瓷，介电常数可以达到30左右，Q值能够大于20000；并且制备出的介质陶瓷致密、均匀、机械性能良好，可以广泛应用在介质滤波器等微波元器件上。
实施例一：
将Ba2Ti9O20、B2O3按照质量比为100∶4配制，利用热等静压技术在温度1000～1050℃、压强180～200MPa条件下将上述材料烧结2.5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34、Q值为21501；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：
将Ba2Ti9O20、B2O3按照质量比为100∶8配制，利用热等静压技术在温度1040～1080℃、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32、Q值为20985；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：
将Ba2Ti9O20、B2O3按照质量比为100∶6配制，利用热等静压技术在温度980～1000℃、压强200～220MPa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34、Q值为21068；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：
将Ba2Ti9O20、B2O3和Al2O3按照质量比为100∶5∶6配制，利用热等静压技术在温度1080～1100℃、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33、Q值为20889；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：
将Ba2Ti9O20、B2O3和Al2O3按照质量比为100∶7∶3配制，利用热等静压技术在温度1050～1080℃、压强220～240MPa条件下将上述材料烧结3.5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32、Q值为20057；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：
将Ba2Ti9O20、B2O3和Al2O3按照质量比为100∶6∶5配制，利用热等静压技术在温度950～1000℃、压强180～200MPa条件下将上述材料烧结3.5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33、Q值为20802；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 (6)

1.一种介质陶瓷，其特征在于：其原料包括Ba2Ti9O20和B2O3，其中B2O3的质量为Ba2Ti9O20的质量的4～8％。
2.根据权利要求1所述的介质陶瓷，其特征在于，所述B2O3的质量为Ba2Ti9O20的质量的5～6％。
3.根据权利要求2所述的介质陶瓷，其特征在于，所述B2O3的质量为Ba2Ti9O20的质量的6％。
4.根据权利要求1所述的介质陶瓷，其特征在于，每摩尔Ba2Ti9O20是按照2摩尔BaTiO3和7摩尔TiO2烧制而成。
5.根据权利要求1所述的介质陶瓷，其特征在于，所述介质陶瓷还包括Al2O3，且Al2O3的质量为Ba2Ti9O20的质量的3～6％。
6.根据权利要求5所述的介质陶瓷，其特征在于，所述Ba2Ti9O20、B2O3和Al2O3三者的质量比为100∶6∶5。
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