CN103588481A - 可低温烧结的微波介电陶瓷BaNd10V4O26 - Google Patents
可低温烧结的微波介电陶瓷BaNd10V4O26 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103588481A CN103588481A CN201310565197.9A CN201310565197A CN103588481A CN 103588481 A CN103588481 A CN 103588481A CN 201310565197 A CN201310565197 A CN 201310565197A CN 103588481 A CN103588481 A CN 103588481A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dielectric ceramic
- microwave dielectric
- sintered
- hours
- low 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
本发明公开了一种可与Ag电极低温共烧的微波介电陶瓷BaNd10V4O26及其制备方法。可与Ag电极低温共烧的微波介电陶瓷的组成为BaNd10V4O26。(1)将纯度为99.9%以上的BaCO3、Nd2O3和V2O5的原始粉末按BaNd10V4O26化学式称量配料。(2)将步骤(1)原料混合湿式球磨12小时,溶剂为蒸馏水,烘干后在850℃大气气氛中预烧6小时。(3)在步骤(2)制得的粉末中添加粘结剂并造粒后,再压制成型,最后在910~940℃大气气氛中烧结4小时;所述的粘结剂采用质量浓度为5%的聚乙烯醇溶液,剂量占粉末总质量的3%。本发明制备的陶瓷在910~940℃烧结良好,并可与Ag电极低温共烧,其介电常数达到23~24,品质因数Qf值高达81000-91000GHz,谐振频率温度系数小,在工业上有着极大的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及介电陶瓷材料,特别是涉及在微波频率使用的介质基板、谐振器和滤波器等微波元器件的微波介电陶瓷材料及其制备方法。
背景技术
微波介电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,在现代通讯中被广泛用作谐振器、滤波器、介质基片和介质导波回路等元器件,是现代通信技术的关键基础材料,已在便携式移动电话、汽车电话、无绳电话、电视卫星接受器和军事雷达等方面有着十分重要的应用,在现代通讯工具的小型化、集成化过程中正发挥着越来越大的作用。
应用于微波频段的介电陶瓷,应满足如下介电特性的要求:(1)系列化介电常数εr以适应不同频率及不同应用场合的要求;(2)高的品质因数Q值或介质损耗tanδ以降低噪音,一般要求Qf≥3000 GHz;(3) 谐振频率的温度系数τƒ尽可能小以保证器件具有好的热稳定性,一般要求-10/℃≤τƒ ≤+10 ppm/℃。国际上从20世纪30年代末就有人尝试将电介质材料应用于微波技术。
根据相对介电常数εr的大小与使用频段的不同,通常可将已被开发和正在开发的微波介电陶瓷分为4类。
(1)超低介电常数微波介电陶瓷,主要代表是Al2O3-TiO2、Y2BaCuO5、MgAl2O4和Mg2SiO4等,其εr≤20,品质因数Q×f≥50000GHz,τƒ≤10 ppm/°C。主要用于微波基板以及高端微波元器件。
(2)低εr和高Q值的微波介电陶瓷,主要是BaO-MgO-Ta2O5,
BaO-ZnO-Ta2O5或BaO-MgO-Nb2O5,
BaO-ZnO-Nb2O5系统或它们之间的复合系统MWDC材料。其εr=25~30, Q=(1~2)×104(在f≥10 GHz下), τƒ≈0。主要应用于f≥8 GHz的卫星直播等微波通信机中作为介质谐振器件。
(3)中等εr和Q值的微波介电陶瓷,主要是以BaTi4O9、Ba2Ti9O20和(Zr、Sn)TiO4等为基的MWDC材料,其εr=35~40,Q=(6~9)×103(在f=3~-4GHz下),τƒ≤5 ppm/°C。主要用于4~8 GHz 频率范围内的微波军用雷达及通信系统中作为介质谐振器件。
(4)高εr而Q值较低的微波介电陶瓷,主要用于0.8~4GHz 频率范围内民用移动通讯系统,这也是微波介电陶瓷研究的重点。80年代以来,Kolar、Kato等人相继发现并研究了类钙钛矿钨青铜型BaO—Ln2O3—TiO2系列(Ln=La、 Sm、 Nd或Pr等,简称BLT系)、复合钙钛矿结构CaO—Li2O—Ln2O3—TiO2系列、铅基系列材料、Ca1-xLn2x/3TiO3系等高εr微波介电陶瓷,其中BLT体系的BaO—Nd2O3—TiO2材料介电常数达到90,铅基系列 (Pb,Ca)ZrO3介电常数达到105。
随着现代移动通信技术的高速发展,要求微波元器件趋向高频化、微型化、集成化、高可靠性和低成本发展。除了可选择高介电常数的微波介质材料作为元器件以外,还可以采用低温共烧陶瓷(Low temperature cofired ceramic,简称LTCC)技术为基础的多层结构设计来降低器件体积。但以上这些材料体系的烧结温度一般高于1300°C,不能直接与Ag和Cu (熔点分别为961℃及1042℃)等低熔点金属电极共烧形成多层陶瓷电容器。目前探索的固有烧结温度低的新材料体系主要是含Bi2O3、Li2O、TeO2、V2O5等低熔点组分的多元复合氧化物,由于含Bi、Te、Mo等化合物容易与Ag电极发生界面反应以及原料TeO2有毒使得这些Bi、Te、Mo基材料的应用受到限制。我们对组成为BaLa10V4O26、BaNd10V4O26和BaSm10V4O26的陶瓷进行了烧结特性与微波介电性能研究,发现它们可以与Ag电极低温共烧,但是仅BaNd10V4O26综合微波介电性能好,而BaLa10V4O26和BaSm10V4O26陶瓷由于谐振频率温度系数偏大而无应用前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有低损耗与良好的热稳定性,烧结温度低同时可与Ag电极低温共烧的微波介电陶瓷。
本发明涉及的可与Ag电极低温共烧的微波介电陶瓷的化学组成为:BaNd10V4O26。
所述可低温烧结的微波介电陶瓷的制备方法具体步骤为:
(1)将纯度为99.9%以上的BaCO3、Nd2O3和V2O5的原始粉末按BaNd10V4O26化学式称量配料。
(2)将步骤(1)原料与蒸馏水混合湿式球磨12小时,烘干后在850℃大气气氛中预烧6小时。
(3)在步骤(2)制得的粉末中添加粘结剂并造粒后,再压制成型,最后在910~940℃大气气氛中烧结4小时;所述的粘结剂采用质量浓度为5%的聚乙烯醇溶液,剂量占粉末总质量的3%。
本发明制备的陶瓷在910~940℃烧结良好,并可与Ag电极低温共烧,其介电常数达到23~24,品质因数Qf值高达81000-91000GHz,谐振频率温度系数小,在工业上有着极大的应用价值。
具体实施方式
实施例:
表1示出了构成本发明的不同烧结温度的4个具体实施例及其微波介电性能。其制备方法如上所述,用圆柱介质谐振器法进行微波介电性能的评价。将BaNd10V4O26粉料与占粉料质量20%的Ag粉混合、压制成型后,在940℃下烧结4小时;X 射线衍射物相分析与扫描电镜观察都显示BaNd10V4O26与Ag没发生化学反应,即BaNd10V4O26可以与Ag电极低温共烧。
本发明决不限于以上实施例。烧结温度的上下限、区间取值都能实现本发明,在此不一一列举实施例。
本陶瓷可广泛用于各种介质基板、谐振器和滤波器等微波器件的制造,可满足移动通信、卫星通信等系统的技术需要。
表1:
Claims (1)
1.一种可与Ag电极低温共烧的微波介电陶瓷,其特征在于所述微波介电陶瓷的化学组成式为:BaNd10V4O26;
所述钒酸盐的制备方法具体步骤为:
(1)将纯度为99.9%以上的BaCO3、Nd2O3和V2O5的原始粉末按BaNd10V4O26化学式称量配料;
(2)将步骤(1)原料与蒸馏水混合湿式球磨12小时,烘干后在850℃大气气氛中预烧6小时;
(3)在步骤(2)制得的粉末中添加粘结剂并造粒后,再压制成型,最后在910~940℃大气气氛中烧结4小时;所述的粘结剂采用质量浓度为5%的聚乙烯醇溶液,剂量占粉末总质量的3%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310565197.9A CN103588481B (zh) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | 可低温烧结的微波介电陶瓷BaNd10V4O26 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310565197.9A CN103588481B (zh) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | 可低温烧结的微波介电陶瓷BaNd10V4O26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103588481A true CN103588481A (zh) | 2014-02-19 |
CN103588481B CN103588481B (zh) | 2015-02-04 |
Family
ID=50078846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310565197.9A Active CN103588481B (zh) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | 可低温烧结的微波介电陶瓷BaNd10V4O26 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103588481B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104261832A (zh) * | 2014-09-19 | 2015-01-07 | 桂林理工大学 | 可低温烧结的超低介电常数微波介质陶瓷BaY4V2O12 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102093046A (zh) * | 2010-12-10 | 2011-06-15 | 厦门松元电子有限公司 | 一种BaO-Ln2O3-TiO2系微波电容器介质材料及其制备方法 |
CN102617138A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-08-01 | 厦门松元电子有限公司 | 一种BaO-TiO2系无铅Y5U电容器介质瓷料及其制备方法 |
-
2013
- 2013-11-13 CN CN201310565197.9A patent/CN103588481B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102093046A (zh) * | 2010-12-10 | 2011-06-15 | 厦门松元电子有限公司 | 一种BaO-Ln2O3-TiO2系微波电容器介质材料及其制备方法 |
CN102617138A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-08-01 | 厦门松元电子有限公司 | 一种BaO-TiO2系无铅Y5U电容器介质瓷料及其制备方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104261832A (zh) * | 2014-09-19 | 2015-01-07 | 桂林理工大学 | 可低温烧结的超低介电常数微波介质陶瓷BaY4V2O12 |
CN104261832B (zh) * | 2014-09-19 | 2016-01-13 | 桂林理工大学 | 可低温烧结的超低介电常数微波介质陶瓷BaY4V2O12 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103588481B (zh) | 2015-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103496959B (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷Li2Ca2Si2O7及其制备方法 | |
CN103319176B (zh) | 可低温烧结微波介电陶瓷BaCu2V2O8及其制备方法 | |
CN103880422B (zh) | 超低温烧结的微波介电陶瓷Li3Nb3B2O12及其制备方法 | |
CN103396120A (zh) | 可低温烧结的钼基微波介电陶瓷Ba4Li2Mo2O11 | |
CN103342558A (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷Ba3Ti2V4O17及其制备方法 | |
CN103496973B (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷BiTiNbO6及其制备方法 | |
CN103922737A (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷Li3Nb3Si2O13及其制备方法 | |
CN103922723A (zh) | 超低温烧结的微波介电陶瓷Li3V3Bi2O12及其制备方法 | |
CN103553612B (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷Ba6W2V2O17及其制备方法 | |
CN103539452A (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷Li2BiNb3O10及其制备方法 | |
CN103496979B (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷La3Cu2VO9及其制备方法 | |
CN103496981B (zh) | 低温烧结温度稳定型微波介电陶瓷Bi14W2O27及其制备方法 | |
CN103332932B (zh) | 可低温烧结钒酸盐微波介电陶瓷BaZnV2O7及其制备方法 | |
CN103553613A (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷BaV2Nb2O11及其制备方法 | |
CN103553608A (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷LiSmNb2O7及其制备方法 | |
CN103539449A (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷BiNbW2O10及其制备方法 | |
CN103319177A (zh) | 可低温烧结微波介电陶瓷Ba3WTiO8及其制备方法 | |
CN103496969B (zh) | 低温烧结温度稳定型微波介电陶瓷Bi14WO24及其制备方法 | |
CN103496986B (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷BiCa9V7O28及其制备方法 | |
CN103449814B (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷Sr2WCuO6 | |
CN103588481B (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷BaNd10V4O26 | |
CN103922717A (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷Li2Nb5P3O21及其制备方法 | |
CN103539451A (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷Li2WNb12O34及其制备方法 | |
CN103496987A (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷Li2Nb2WO9及其制备方法 | |
CN103467091A (zh) | 可低温烧结的微波介电陶瓷Ba4Nb2V2O14及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201224 Address after: 215600 room a1307, 109 Shazhou West Road, yangshe Town, Zhangjiagang City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Suzhou Hongwu Technology Intermediary Service Co.,Ltd. Address before: 541004 Guilin city of the Guangxi Zhuang Autonomous Region Road No. 12 building of Guilin University of Technology Patentee before: GUILIN University OF TECHNOLOGY |
|
TR01 | Transfer of patent right |