專利名稱：準納米級二鋇九鈦氧化物微波陶瓷及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種以氧化物為基礎的以成分為特征的陶瓷組合物，尤其是一種粒徑為40～200nm的準納米級二鋇九鈦氧化物(Ba2Ti9O20)微波陶瓷及其制造方法。
CN1232801A號專利申請公開一種高介電常數(shù)微波介質(zhì)陶瓷及其制備方法，其主成分BaO、Ln2O2(Ln為La或Sm)、TiO2、Ta2O5、副成分是(La0.1Bi0.9)2Ti2O7，主成分中各成分的含量(摩爾％)分別為BaO8.34～41.66，Ln2O34.17～20.83，TiO225.0～58.33，Ta2O512.5～29.17，副成分的含量(重量％)是0～35。采用相應方法制備而成，這種微波介質(zhì)陶瓷，其介電常數(shù)高達100～210，同時具有低損耗與較小的諧振頻率溫度系數(shù)。
CN1158599A號專利申請?zhí)峁┮环N介質(zhì)陶瓷組成物及其制造方法，這些陶瓷材料是讓Ba(Zn1/3、Ta2/3)O3系或者Ba(Mg1/3、Ta2/3)O3系的陶瓷材料內(nèi)含有CaTiO3、或者是MgTiO3及/或SrTiO3，而且也可添加作為燒結(jié)輔助材料的SiO2及/或B2O3、MnO及/或ZnO。這些陶瓷材料具有大的無載Q值和高的介電常數(shù)以及小的諧振頻率溫度系數(shù)。這些陶瓷材料都能夠用比以往低的燒成溫度(1200～1650℃)容易地進行制造。
CN1189479A號專利申請公開一種高頻用Mb2O5-ZnO-Bi2O3三元系介質(zhì)陶瓷材料及制備方法，提供的新組成區(qū)域(mol％)為NbO6/233.0-44.0，ZnO 21.0-32.0，BiO1/229.0-39.0。制備工藝與傳統(tǒng)氧化物陶瓷工藝相同。在制備過程中，作為調(diào)節(jié)電性能，用二價元素Ba，Sr，Ca部分取代Zn，其單獨和及Ca與Ba或Sr復合取代加入量(mol％)為Ba 0.5-6.0，Sr 0.5-6.0，Ca 3.0-26.0，復合取代量大加入量為26.0，并有著較佳的介電性能。
CN1218779A號專利申請?zhí)峁┮环N高頻用Nb2O5-ZnO-Bi2O3三元系介質(zhì)陶瓷材料及制備工藝，提供的新組成區(qū)域(mol％)為MbO6/235.0-41.0％，ZnO 20.0-25.0mol％，BiO3/238.0-44.0。在制備過程中，作為燒結(jié)助劑用低熔點化合物(單獨或復合添加)的加入量(wt％)為LiF0.01-3.0，CuO 0.01-1.0，V2O50.01-1.0，H3BO30.01-1.0，Pb3O40.01-3.0。作為調(diào)節(jié)電性能，取代Zn的二價元素為Ba、Sr、Ca，其單獨或復合取代加入量(mol％)為Ba 0.5-6.0，Sr 0.5-6.0，Ca 1.0-24.0。提供的有關介質(zhì)陶瓷的燒結(jié)溫度≤900℃，燒結(jié)溫度范圍較寬，約為60-80℃，并具有較佳的介電性能。
準納米級Ba2Ti9O20微波陶瓷由主成分氫氧化鋇溶液(Ba(OH)2·8H2O)和二氧化鈦(TiO2)以及微量添加物三氧化二鋁(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)和三氧化二鉍(Bi2O3)組成，各組分的含量(按摩爾比)為Ba(OH)2·8H2O與TiO2按1∶(3～6)的比例，Al2O3為0.1～2wt％，SiO2為0.1～3wt％，Bi2O3為0.5～5wt％。
準納米級Ba2Ti9O20微波陶瓷的制造方法1)將上述各主成分按配比置于高壓反應釜中，升溫至150～200℃進行水熱反應，恒溫時間為1～40h；2)把反應產(chǎn)物進行洗滌和抽濾，制中性后干燥；2)加入上述微量添加物，進行球磨、烘干、造粒、成型，并在1250～1300℃下保溫1～5h，即制得所說的準納米級二鋇九鈦氧化物微波陶瓷。
本發(fā)明采用水熱法制備準納米級的Ba2Ti9O20微晶粉體，并添加微量組分Al2O3、SiO2和Bi2O3，經(jīng)燒結(jié)溫度1250～1300℃保溫1～5小時，制得晶粒細小均勻、幾乎不含氣孔和性能優(yōu)良的微波介質(zhì)陶瓷。抽樣進行透射電子顯微分析，可見粉體顆粒大小為40～200nm。所得的樣品具有明顯優(yōu)越的微波性能。參見以下具體實施例。
(4)具體實施方式
根據(jù)上述準納米級二鋇九鈦氧化物微波陶瓷的主成分和微量添加物的配比以及制造方法，表1給出各實施例的數(shù)據(jù)，表2給出各實施例的性能。
表1水熱法制備準納米級的Ba2Ti9O20微晶粉體的數(shù)據(jù)
表2采用水熱法制備準納米級Ba2Ti9O20粉體制得微波陶瓷性能
權利要求
1.準納米級Ba2Ti9O20微波陶瓷，其特征在于由主成分Ba(OH)2·8H2O和TiO2以及微量添加物Al2O3、SiO2和Bi2O3組成，各組份按摩爾比的含量為Ba(OH)2·8H2O/TiO2為1∶(3～6)，Al2O3為0.1～2wt％，SiO2為0.1～3wt％，Bi2O3為0.5～5wt％。
2.如權利要求1所述的微波陶瓷的制造方法，其特征在于1)將各主成分按配比置于高壓反應釜中，升溫至150～200℃進行水熱反應，恒溫時間為1～40h；2)應產(chǎn)物進行洗滌和抽濾，制中性后干燥；3)加入微量添加物，進行球磨、烘干、造粒、成型，并在1250～1300℃下保溫1～5h，即制得所說的準納米級二鋇九鈦氧化物微波陶瓷；4)所說的主成分為Ba(OH)2·8H2O和TiO2，其按摩爾比的含量為Ba(OH)2·8H2O/TiO2為1∶(3～6)；5)所說的微量添加物為Al2O3為0.1～2wt％，SiO2為0.1～3wt％，Bi2O3為0.5～5wt％。
全文摘要
涉及一種以氧化物為基礎的以成分為特征的陶瓷組合物，準納米級Ba
文檔編號C04B35/468GK1420102SQ0113951
公開日2003年5月28日 申請日期2001年11月20日 優(yōu)先權日2001年11月20日
發(fā)明者熊兆賢, 黃嬌容 申請人:廈門大學