CN112456991A - 一种低介电常数的微波介质陶瓷材料及其制备方法 - Google Patents
一种低介电常数的微波介质陶瓷材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112456991A CN112456991A CN202011445549.3A CN202011445549A CN112456991A CN 112456991 A CN112456991 A CN 112456991A CN 202011445549 A CN202011445549 A CN 202011445549A CN 112456991 A CN112456991 A CN 112456991A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dielectric constant
- ceramic material
- mol
- dielectric ceramic
- equal
- 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
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 37
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 35
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 28
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 24
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 claims description 23
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 21
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 17
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 12
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 11
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 8
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 231100000701 toxic element Toxicity 0.000 abstract description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 13
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 13
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 10
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052634 enstatite Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 9
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910007470 ZnO—Al2O3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Substances [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
- C04B35/20—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in magnesium oxide, e.g. forsterite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/6261—Milling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
- C04B2235/3436—Alkaline earth metal silicates, e.g. barium silicate
- C04B2235/3454—Calcium silicates, e.g. wollastonite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
- C04B2235/3463—Alumino-silicates other than clay, e.g. mullite
- C04B2235/3481—Alkaline earth metal alumino-silicates other than clay, e.g. cordierite, beryl, micas such as margarite, plagioclase feldspars such as anorthite, zeolites such as chabazite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
本发明涉及电子信息材料技术领域，具体涉及一种低介电常数的微波介质陶瓷材料及其制备方法，旨在解决现有技术中烧结温度过高、介电常数大形成的问题，其技术要点在于：所述低介电常数的微波介质陶瓷材料是可由aMgSiO3‑b堇青石‑cCaSiO3化学式表示的组合物，其中，所述a、b、c分别独立表示摩尔比率，且满足以下条件，a+b+c＝100％，50％mol≤a≤60％mol，20％mol≤b≤30％mol，10％mol≤c≤30％mol。本申请所提供的一种低介电常数的微波介质陶瓷材料，其在中温烧结的条件下可以保持Er＝4.0～6.0，Qf>15000，可调的温度系数τf<±30ppm/℃，且粉料中不含铅、镉和砷等有毒元素。原材料和工艺成本低廉，可以满足微波移动通信、卫星通信和雷达系统等领域的技术需求。
Description
技术领域
本发明涉及电子信息材料技术领域，具体涉及一种低介电常数的微波介质陶瓷材料及其制备方法。
背景技术
现代通讯、定位和导航技术的发展，特别是中国独立完成的北斗全球定位系统的推进，大大推动了军民两用定位和导航产业的发展。电子元器件向小型化、片式化和高频化方向发展的进程。微波陶瓷器件也正向片式化、微型化甚至集成化方向发展。典型的应用领域包括:军用和民用的空间技术、雷达、移动通信、卫星通信和gps等。通常低、中介电常数微波介质陶瓷材料主要应用在卫星直播及军用雷达等领域。随着微波通讯技术的快速发展，适用于更高频段应用的微波介质陶瓷的研究也日益迫切，低介电常数微波介质陶瓷的研究也逐渐向介电常数的低端下沿即小介电常数方向极限发展。
目前微波陶瓷行业市场上销售的低介电常数微波材料有Al2O3基介质陶瓷材料、MgO-ZnO-Al2O3基介质陶瓷材料，MgO-ZnO-TiO2-CaCO3等。其中Al2O3基介质陶瓷材料的缺点是烧结温度过高，通常需要高于1500℃的烧结温度，而且其介电常数也未达到一个较低的值(其Er＝9～11)。而MgO-ZnO-Al2O3基介质陶瓷材料原材料成本高，而且其烧结温度也很高(>1500℃)，工业应用范围较窄。MgO-ZnO-TiO2-CaCO3基介质陶瓷材料粉料虽然成本低，烧结温度适宜，但也未达到很低的介电常数值(其Er＝6～7)。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中烧结温度过高、介电常数大形成的缺陷，从而提供一种低介电常数的微波介质陶瓷材料及其制备方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种低介电常数的微波介质陶瓷材料，所述低介电常数的微波介质陶瓷材料是可由aMgSiO3-b堇青石-cCaSiO3化学式表示的组合物，其中，所述a、b、c分别独立表示摩尔比率，且满足以下条件，a+b+c＝100％，50％mol≤a≤60％mol，20％mol≤b≤30％mol，10％mol≤c≤30％mol。
优选的，所述低介电常数的微波介质陶瓷材料在中温烧结的条件下，介电常数Er＝4.0～6.0，Qf>15000，可调的温度系数τf<±30ppm/℃。
本申请还提供了一种低介电常数的微波介质陶瓷材料的制备方法，用于制备上述所述的低介电常数的微波介质陶瓷材料其特征在于：包含以下步骤：
S1：按照摩尔比例称量由aMgSiO3-b堇青石-cCaSiO3表示的组合物中各起始原料，并制成浆料；
S2：将浆料烘干后进行煅烧，合成基体粉料；
S3：基体粉料以去离子水作为分散介质，并采用粉碎工艺对基体粉料与去离子水形成的混合粉料进行分散、粉碎和烘干；
S4：向混合粉料中加入PVA水溶液混合后进行造粒，压制形成圆柱坯体；
S5：在1250-1350℃环境下保温2～10小时烧成微波介质陶瓷。
优选的，所述S1中以去离子水作为分散介质混合各起始原料，并采用研磨工艺等对分料进行分散和粉碎，从而制成浆料。
优选的，所述S2中将浆料烘干后在1100-1200℃的范围内煅烧2～10小时，以合成基体粉料。
优选的，所述S4中压制形成圆柱坯体是采用的压力为4MPa.
优选的，所述S5在大气气氛中进行保温。
上述所述的一种低介电常数的微波介质陶瓷材料，其在中温烧结的调解下可以保持Er＝4.0～6.0，Qf>15000，可调的温度系数τf<±30ppm/℃，且粉料中不含铅、镉和砷等有毒元素。原材料和工艺成本低廉，可以满足微波移动通信、卫星通信和雷达系统等领域的技术需求。
具体实施方式
部分释义：
堇青石：硅酸盐矿物，化学式(Mg,Fe2+)2Al3[AlSi5O18]·H2O
PVA：聚乙烯醇
Er：介电常数
Qf：品质因数
τf：温度系数
本申请提供了一种低介电常数的微波介质陶瓷材料，所述低介电常数的微波介质陶瓷材料是可由aMgSiO3-b堇青石-cCaSiO3化学式表示的组合物，其中，所述a、b、c分别独立表示摩尔比率，且满足以下条件，a+b+c＝100％，50％mol≤a≤60％mol，20％mol≤b≤30％mol，10％mol≤c≤30％mol。
本申请还提供了一种低介电常数的微波介质陶瓷材料的制备方法，用于制备上述所述的低介电常数的微波介质陶瓷材料其特征在于：包含以下步骤：
S1：按照摩尔比例称量由aMgSiO3-b堇青石-cCaSiO3表示的组合物中各起始原料，并制成浆料；
S2：将浆料烘干后进行煅烧，合成基体粉料；
S3：基体粉料以去离子水作为分散介质，并采用粉碎工艺对基体粉料与去离子水形成的混合粉料进行分散、粉碎和烘干；
S4：向混合粉料中加入PVA水溶液混合后进行造粒，压制形成圆柱坯体；
S5：在1250-1350℃环境下保温2～10小时烧成微波介质陶瓷。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，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。
实施例1：
称取50％的MgSiO3、20％的堇青石和30％的CaSiO3以去离子水作为分散介质混合，并采用粉碎工艺对分料进行分散和粉碎，制成浆料；将浆料烘干后在1100℃的环境下煅烧2小时，合成基体粉料。
基体粉料以去离子水为分散介质，采用粉碎工艺对基体粉料与去离子水的混合粉料进行分散、粉碎和烘干；然后，向混合粉料中加入PVA水溶液混合后进行造粒，在4MPa的压力下压制呈圆柱坯体；最后在大气气氛中，在1250℃保温2小时烧成微波介质陶瓷。
实施例2：
称取50％的MgSiO3、20％的堇青石和30％的CaSiO3以去离子水作为分散介质混合，并采用粉碎工艺对分料进行分散和粉碎，制成浆料；将浆料烘干后在1150℃的环境下煅烧5小时，合成基体粉料。
基体粉料以去离子水为分散介质，采用粉碎工艺对基体粉料与去离子水的混合粉料进行分散、粉碎和烘干；然后，向混合粉料中加入PVA水溶液混合后进行造粒，在4MPa的压力下压制呈圆柱坯体；最后在大气气氛中，在1350℃保温5小时烧成微波介质陶瓷。
实施例3：
称取60％的MgSiO3、20％的堇青石和20％的CaSiO3以去离子水作为分散介质混合，并采用粉碎工艺对分料进行分散和粉碎，制成浆料；将浆料烘干后在1200℃的环境下煅烧7小时，合成基体粉料。
基体粉料以去离子水为分散介质，采用粉碎工艺对基体粉料与去离子水的混合粉料进行分散、粉碎和烘干；然后，向混合粉料中加入PVA水溶液混合后进行造粒，在4MPa的压力下压制呈圆柱坯体；最后在大气气氛中，在1300℃保温10小时烧成微波介质陶瓷。
实施例4：
称取60％的MgSiO3、30％的堇青石和10％的CaSiO3以去离子水作为分散介质混合，并采用粉碎工艺对分料进行分散和粉碎，制成浆料；将浆料烘干后在1150℃的环境下煅烧4小时，合成基体粉料。
基体粉料以去离子水为分散介质，采用粉碎工艺对基体粉料与去离子水的混合粉料进行分散、粉碎和烘干；然后，向混合粉料中加入PVA水溶液混合后进行造粒，在4MPa的压力下压制呈圆柱坯体；最后在大气气氛中，在1300℃保温5小时烧成微波介质陶瓷。
实施例5：
称取55％的MgSiO3、30％的堇青石和15％的CaSiO3以去离子水作为分散介质混合，并采用粉碎工艺对分料进行分散和粉碎，制成浆料；将浆料烘干后在1140℃的环境下煅烧7小时，合成基体粉料。
基体粉料以去离子水为分散介质，采用粉碎工艺对基体粉料与去离子水的混合粉料进行分散、粉碎和烘干；然后，向混合粉料中加入PVA水溶液混合后进行造粒，在4MPa的压力下压制呈圆柱坯体；最后在大气气氛中，在1340℃保温4小时烧成微波介质陶瓷。
实施例6：
称取55％的MgSiO3、25％的堇青石和20％的CaSiO3以去离子水作为分散介质混合，并采用粉碎工艺对分料进行分散和粉碎，制成浆料；将浆料烘干后在1100℃的环境下煅烧3小时，合成基体粉料。
基体粉料以去离子水为分散介质，采用粉碎工艺对基体粉料与去离子水的混合粉料进行分散、粉碎和烘干；然后，向混合粉料中加入PVA水溶液混合后进行造粒，在4MPa的压力下压制呈圆柱坯体；最后在大气气氛中，在1350℃保温7小时烧成微波介质陶瓷。
对比例1：
称取40％的MgSiO3、30％的堇青石和30％的CaSiO3以去离子水作为分散介质混合，并采用粉碎工艺对分料进行分散和粉碎，制成浆料；将浆料烘干后在1100℃的环境下煅烧2小时，合成基体粉料。
基体粉料以去离子水为分散介质，采用粉碎工艺对基体粉料与去离子水的混合粉料进行分散、粉碎和烘干；然后，向混合粉料中加入PVA水溶液混合后进行造粒，在4MPa的压力下压制呈圆柱坯体；最后在大气气氛中，在1380℃保温5小时烧成微波介质陶瓷。
对比例2：
称取70％的MgSiO3、20％的堇青石和10％的CaSiO3以去离子水作为分散介质混合，并采用粉碎工艺对分料进行分散和粉碎，制成浆料；将浆料烘干后在1100℃的环境下煅烧2小时，合成基体粉料。
基体粉料以去离子水为分散介质，采用粉碎工艺对基体粉料与去离子水的混合粉料进行分散、粉碎和烘干；然后，向混合粉料中加入PVA水溶液混合后进行造粒，在4MPa的压力下压制呈圆柱坯体；最后在大气气氛中，在1380℃保温7小时烧成微波介质陶瓷。
对比例3：
称取70％的MgSiO3和30％的堇青石以去离子水作为分散介质混合，并采用粉碎工艺对分料进行分散和粉碎，制成浆料；将浆料烘干后在1100℃的环境下煅烧2小时，合成基体粉料。
基体粉料以去离子水为分散介质，采用粉碎工艺对基体粉料与去离子水的混合粉料进行分散、粉碎和烘干；然后，向混合粉料中加入PVA水溶液混合后进行造粒，在4MPa的压力下压制呈圆柱坯体；最后在大气气氛中，在1380℃保温4.5小时烧成微波介质陶瓷。
在一实施方式中，所述粉碎工艺为球磨工艺。在其他实施方式中，所述粉碎工艺还可以为砂磨工艺或其他已知的粉碎工艺。
下表格为本申请中各实施例及对比例的参数对比：
由上表可以看出，本申请所提供的一种低介电常数的微波介质陶瓷材料，其在中温烧结的条件下可以保持Er＝4.0～6.0，Qf>15000，温度系数τf可调节，且<±30ppm/℃，其接近陶瓷材料下限值的介电常数性能可以将材料的应用范围从厘米波扩展到毫米波范畴，且粉料中不含铅、镉和砷等有毒元素。原材料和工艺成本低廉，可以满足微波移动通信、卫星通信和雷达系统等领域的技术需求。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种低介电常数的微波介质陶瓷材料，其特征在于：所述低介电常数的微波介质陶瓷材料是可由aMgSiO3-b堇青石-cCaSiO3化学式表示的组合物，其中，所述a、b、c分别独立表示摩尔比率，且满足以下条件，a+b+c＝100％，50％mol≤a≤60％mol，20％mol≤b≤30％mol，10％mol≤c≤30％mol。
2.根据权利要求1所述的低介电常数的微波介质陶瓷材料，其特征在于：所述低介电常数的微波介质陶瓷材料在中温烧结的条件下，介电常数Er＝4.0～6.0，Qf>15000，可调的温度系数τf<±30ppm/℃。
3.一种低介电常数的微波介质陶瓷材料的制备方法，用于制备权利要求1或2任一所述的低介电常数的微波介质陶瓷材料其特征在于：包含以下步骤：
S1：按照摩尔比例称量由aMgSiO3-b堇青石-cCaSiO3表示的组合物中各起始原料，并制成浆料；
S2：将浆料烘干后进行煅烧，合成基体粉料；
S3：基体粉料以去离子水作为分散介质，并采用粉碎工艺对基体粉料与去离子水形成的混合粉料进行分散、粉碎和烘干；
S4：向混合粉料中加入PVA水溶液混合后进行造粒，压制形成圆柱坯体；
S5：在1250-1350℃环境下保温2～10小时烧成微波介质陶瓷。
4.根据权利要求3所述的低介电常数的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述S1中以去离子水作为分散介质混合各起始原料，并采用研磨工艺等对分料进行分散和粉碎，从而制成浆料。
5.根据权利要求3所述的低介电常数的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述S2中将浆料烘干后在1100-1200℃的范围内煅烧2～10小时，以合成基体粉料。
6.根据权利要求3所述的低介电常数的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述S4中压制形成圆柱坯体是采用的压力为4MPa。
7.根据权利要求3所述的低介电常数的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述S5在大气气氛中进行保温。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011445549.3A CN112456991B (zh) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | 一种低介电常数的微波介质陶瓷材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011445549.3A CN112456991B (zh) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | 一种低介电常数的微波介质陶瓷材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112456991A true CN112456991A (zh) | 2021-03-09 |
| CN112456991B CN112456991B (zh) | 2022-05-10 |
Family
ID=74801310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011445549.3A Active CN112456991B (zh) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | 一种低介电常数的微波介质陶瓷材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112456991B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100000945A (ko) * | 2008-06-26 | 2010-01-06 | 한국과학기술연구원 | 저온소성용 저유전율 유전체 세라믹 조성물 |
| CN104310980A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-28 | 杭州电子科技大学 | 一种微波介质陶瓷材料及其制备方法 |
| CN104402419A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-11 | 中国计量学院 | 一种具有较低烧结温度的低介电常数微波介质陶瓷及其制备方法 |
| CN109928617A (zh) * | 2017-11-07 | 2019-06-25 | 费罗公司 | 用于高频应用的低k介电组合物 |
| CN110540420A (zh) * | 2019-10-12 | 2019-12-06 | 无锡鑫圣慧龙纳米陶瓷技术有限公司 | 一种低烧结温度低介微波介质陶瓷及其制备方法 |
-
2020
- 2020-12-08 CN CN202011445549.3A patent/CN112456991B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100000945A (ko) * | 2008-06-26 | 2010-01-06 | 한국과학기술연구원 | 저온소성용 저유전율 유전체 세라믹 조성물 |
| CN104310980A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-28 | 杭州电子科技大学 | 一种微波介质陶瓷材料及其制备方法 |
| CN104402419A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-11 | 中国计量学院 | 一种具有较低烧结温度的低介电常数微波介质陶瓷及其制备方法 |
| CN109928617A (zh) * | 2017-11-07 | 2019-06-25 | 费罗公司 | 用于高频应用的低k介电组合物 |
| CN110540420A (zh) * | 2019-10-12 | 2019-12-06 | 无锡鑫圣慧龙纳米陶瓷技术有限公司 | 一种低烧结温度低介微波介质陶瓷及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| HITOSHI OHSATO等人: "Sintering Condition of Cordierite", 《16TH IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON APPLICATION OF FERRORLECTRICS》 * |
| 王焕平等: "溶胶-凝胶法制备(Ca1-xMgx)SiO3 陶瓷及其微波介电性能", 《物理化学学报》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112456991B (zh) | 2022-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111138176B (zh) | 一种硅酸镁基微波介质陶瓷材料及其制备方法与应用 | |
| CN111116186B (zh) | 一种低介电常数两相复合微波介质陶瓷材料及其制备方法 | |
| CN109415266B (zh) | 一种介质陶瓷材料及其制备方法 | |
| CN1359358A (zh) | 可低温烧结的低损耗介质陶瓷组合物及其制备方法 | |
| CN113105231B (zh) | 一种微波介质陶瓷材料及其制备方法 | |
| CN104844193A (zh) | 高q值锂镁钛系微波介质陶瓷及其低温烧结的实现方法 | |
| CN111170734A (zh) | 一种滤波器用两相复合微波介质陶瓷材料及其制备方法 | |
| CN112851344A (zh) | 一种中介电常数微波介质陶瓷及其制备方法 | |
| CN113968732B (zh) | 一种高稳定低损耗的微波介质陶瓷材料的制备方法及应用其制得的微波介质陶瓷材料 | |
| CN105198423A (zh) | Sr-La-Al基微波介质陶瓷材料及其制备方法 | |
| CN111138193A (zh) | 一种中介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法与应用 | |
| CN100522875C (zh) | 介电可调低温共烧复合微波陶瓷材料及其制备方法 | |
| CN112456991B (zh) | 一种低介电常数的微波介质陶瓷材料及其制备方法 | |
| CN110436917A (zh) | 一种中介微波介质陶瓷材料及其制备方法 | |
| CN104876542A (zh) | MgO-B2O3二元体系低温烧结微波介质陶瓷及其制备方法 | |
| CN112759378A (zh) | 低温共烧微波介质陶瓷材料及其制备方法、电子元器件 | |
| CN106866143B (zh) | 微波复相陶瓷AWO4-TiO2及其制备方法 | |
| CN106938924B (zh) | 小介电常数高q值的微波复合陶瓷及其制备方法 | |
| CN113248243B (zh) | 一种微波介质陶瓷复合材料及其制备方法 | |
| CN107739201B (zh) | 一种高介电常数的微波介质陶瓷材料及其制备方法和应用 | |
| CN112266238B (zh) | 一种微波器件用的低介电常数陶瓷材料及其制备方法 | |
| CN110627480B (zh) | MgO-Al2O3-GeO2三元体系微波介质材料的制备方法 | |
| CN112898012A (zh) | 一种微波介质陶瓷材料及其制备方法 | |
| JP2004256360A (ja) | マイクロ波誘電体磁器組成物およびその製造方法 | |
| CN112079631A (zh) | 一种近零温度系数低介ltcc材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Ji An Inventor after: Jin Zhenlong Inventor before: Ji An Inventor before: Wang Xiaohui Inventor before: Jin Zhenlong |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information |