一種無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法。該陶瓷材料的化學(xué)式為A1-3xBi2xMoO4，其中A為Ca2+，Sr2+，Ba2+或者Pb2+；0.005≤x≤0.3。其制備方法的以具有白鎢礦結(jié)構(gòu)的ABO4型鉬基介質(zhì)材料為基礎(chǔ)，利用價態(tài)補(bǔ)償?shù)姆椒?，通過三價鉍離子取代二價離子的方式形成A位缺陷型固溶體，制備方法簡單，燒結(jié)溫度低。該陶瓷材料是一種不需要添加玻璃助燒劑就可以在低溫下燒結(jié)的、溫度穩(wěn)定(諧振頻率溫度系數(shù)小)的可應(yīng)用于LTCC技術(shù)的高性能微波介質(zhì)陶瓷材料，其介電常數(shù)為8～45，最高品質(zhì)因子為Q×f值＝103750GHz，最小|TCF|值可以達(dá)到1.2ppm/℃。
【專利說明】一種無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子陶瓷【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法，尤其是一種無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來信息技術(shù)飛速發(fā)展，通訊類電子產(chǎn)品、軍事電子整機(jī)等在小型化、輕型化、高可靠性、高集成度及低成本方面的需求，對以微波介質(zhì)陶瓷為基礎(chǔ)的微波元器件提出了更高的要求。以低溫共燒陶瓷(low-temperature co-fired ceramic, LTCC)技術(shù)為基礎(chǔ)的多層結(jié)構(gòu)設(shè)計可有效減小器件體積，是實現(xiàn)這些需求的重要技術(shù)手段。 [0003]LTCC技術(shù)是一種令人矚目的多學(xué)科交叉的整合組件技術(shù)，涉及電路設(shè)計、材料科學(xué)、微波技術(shù)等廣泛領(lǐng)域。它最初是20世紀(jì)80年代由休斯公司開發(fā)的新型材料技術(shù)，利用低溫?zé)Y(jié)陶瓷材料，根據(jù)設(shè)計的圖案結(jié)構(gòu)，將基板、電子元件、電極材料等一次性燒成，大大提高了生產(chǎn)效率。與其他組件整合技術(shù)相比，LTCC技術(shù)具有許多優(yōu)點:LTCC技術(shù)的燒結(jié)溫度一般低于950°C，可以采用金、銀、銅等高電導(dǎo)率金屬作為導(dǎo)電介質(zhì)，降低了工藝難度并提高了信號傳輸速度；LTCC材料的介電常數(shù)可以在很大的范圍內(nèi)變動，使電路設(shè)計更加靈活性；溫度特性更加優(yōu)秀，如具有較小的熱膨脹系數(shù)、較小的諧振頻率溫度系數(shù)，可適應(yīng)大電流及耐高溫特性要求；可靠性更高，可用于惡劣環(huán)境；可以得到更細(xì)的線寬和線間距，提高了集成度。
[0004]微波介質(zhì)陶瓷材料作為LTCC技術(shù)的關(guān)鍵材料之一，應(yīng)該具有低損耗(高QXf值)、近零的諧振頻率溫度系數(shù)(溫度穩(wěn)定:TCF~O)、低燒結(jié)溫度(<960°C )、能與Ag或Cu電極匹配共燒的特性。但是，絕大部分的微波介質(zhì)陶瓷材料不具有低燒結(jié)溫度及近零的諧振頻率溫度系數(shù)，不適合LTCC技術(shù)的要求，因此開發(fā)和研究低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料體系就變得非常的有意義了。
[0005]綜上所述，微波技術(shù)的飛速發(fā)展推動了微波元器件向小型化、集成化的發(fā)展。LTCC技術(shù)以其優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)、機(jī)械特性成為當(dāng)前電子元件集成化、模塊化的首選方式，廣泛用于宇航工業(yè)、軍事、無線通信、全球定位系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)、汽車等領(lǐng)域。因此，化學(xué)組成和制備工藝簡單、燒結(jié)溫度低、具有溫度穩(wěn)定性、微波介電性能優(yōu)異且能與銅或銀電極共燒的新型微波介質(zhì)陶瓷材料具有廣闊的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法，該陶瓷材料是一種不需要添加玻璃助燒劑就可以在低溫下燒結(jié)的、諧振頻率溫度系數(shù)(TCF)接近于零的、可應(yīng)用于LTCC技術(shù)的高性能微波介質(zhì)陶瓷材料。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的:[0008]—種無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料,其化學(xué)式為=AnxBi2xMoO4,其中 A 為 Ca2+、Sr2+、Ba2+ 或 Pb2+ ；0.005 ≤ x ≤ 0.3。
[0009]其介電常數(shù)為8~45、QXf值為1880GHz~103750GHz、諧振頻率溫度系數(shù)為-91ppm/°C ~+25ppm/°C。
[0010]該無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料是基于白鎢礦的A位缺陷型固溶體。
[0011]一種無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟:
[0012]I)按化學(xué)式Ah3xBi2xMoO4中各元素的配比稱取原料Bi2O3和MoO3以及CaC03、SrCO3> BaCO3> PbO 中的一種，其中化學(xué)式 A1^3xBi2xMoO4 中 A 為 Ca2+、Sr2+、Ba2+ 或 Pb2+，0.005 ≤ X ≤ 0.3 ;
[0013]2)將稱取的原料混合后放入球磨罐中，加入球磨溶劑,濕法球磨至原料混合均勻，然后將球磨后的原料取出烘干，壓制成塊體；
[0014]3)將壓制的塊體在450~600°C預(yù)燒，并保溫4~6小時，得到樣品燒結(jié)塊；
[0015]4)將樣品燒結(jié)塊粉碎后球磨均勻，然后烘干、造粒，得到瓷料粉末；
[0016]5)將瓷料粉末壓制成型，在550~900°C下燒結(jié)2~6小時成瓷，得到無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料。
[0017]所述的步驟2)中的球磨罐為尼龍罐，球磨溶劑為無水乙醇。
[0018]所述的步驟2)中的球磨時間為3~12小時。
[0019]所述的步驟2)中的烘干溫度為100~120°C。
[0020]所述的步驟4)中采用濕法球磨，球磨罐為尼龍罐，球磨溶劑為無水乙醇。
[0021]所述的步驟4)中的球磨時間為4~12小時。
[0022]所述的步驟4)中的烘干溫度為100~120°C。
[0023]所述的步驟4)中造粒得到的粉體經(jīng)60目和120目篩網(wǎng)雙層過篩，兩篩之間的部分即為所需粒度的瓷料粉末。
[0024]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0025]本發(fā)明提供的無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料，其化學(xué)式為:A1^xBi2xMoO4,其中 A 為 Ca2+、Sr2+、Ba2+ 或 Pb2+ ；0.005 ^ x ^ 0.3。該陶瓷材料是一種不需要添加玻璃助燒劑就可以在低溫下燒結(jié)的、諧振頻率溫度系數(shù)(TCF)接近于零的、可應(yīng)用于LTCC技術(shù)的高性能微波介質(zhì)陶瓷材料，該陶瓷材料能夠適用于LTCC技術(shù)的需要，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。
[0026]本發(fā)明提供的無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，采用了最簡單有效的固相反應(yīng)燒結(jié)的方法來制備目標(biāo)產(chǎn)物。首先是選取合適比例的配方，選取合適的初始氧化物，通過一次球磨使得氧化物混合均勻，通過預(yù)燒結(jié)過程使得氧化物進(jìn)行初步的反應(yīng)，再通過二次球磨細(xì)化反應(yīng)物的顆粒尺寸，最后通過燒結(jié)得到所需要的陶瓷樣品。該方法原料易得、步驟簡單、操作方便、燒結(jié)溫度低。
[0027]本發(fā)明制得的無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料的介電常數(shù)隨成分變化在8~45之間，QXf值分布在1880GHz~103750GHz，諧振頻率溫度系數(shù)在-91ppm/°C~+25ppm/°C可調(diào),最小 |TCF| 值可以達(dá)到 1.2ppm/°C?！揪唧w實施方式】
[0028]下面對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0029]本發(fā)明的無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料以具有白鎢礦結(jié)構(gòu)的ABO4型鑰基介質(zhì)材料為基礎(chǔ)，利用價態(tài)補(bǔ)償?shù)姆椒ǎㄟ^三價鉍離子取代二價離子的方式形成A位缺陷型固溶體，其配方表達(dá)式為=AnxBi2xMoO4，其中A為Ca2+，Sr2+，Ba2+或者Pb2+ ；
0.005 ^ X ^ 0.3ο
[0030]本發(fā)明的無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料具體制備步驟如下:
[0031]按配方通式AnBi2xMoO4 配制原料 CaC03、SrC03、BaC03、PbO、Bi203、MoO3，其中 A 為Ca2+, Sr2+, Ba2+, Pb2+ 離子中的一種，0.005 ^ x ^ 0.3 ；
[0032]將配制的原料混合后球磨3~12個小時，磨細(xì)后烘干、壓塊，然后經(jīng)450~600°C預(yù)燒，并保溫4~6小時，將預(yù)燒后的塊體進(jìn)行二次球磨，磨細(xì)烘干后造粒，經(jīng)60目與120目篩網(wǎng)雙層過篩，即可得到所需瓷料。將瓷料按需要壓制成型，然后在550~900°C下燒結(jié)2~6小時成瓷，即可得到無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料。
[0033]本發(fā)明從晶體化學(xué)原理和電介質(zhì)物理的有關(guān)理論出發(fā)，通過離子取代和價態(tài)補(bǔ)償形成A位缺陷型固溶體。可以在沒有任何燒結(jié)助劑的前提下，實現(xiàn)低溫?zé)Y(jié)(550~900°C )，并且得到諧振頻率溫度系數(shù)近零、微波介電性能優(yōu)異的新型功能陶瓷。這類陶瓷可以作為低溫共燒陶瓷系統(tǒng)(LTCC)、射頻多層陶瓷電容器、諧振器、濾波器、陶瓷天線、介質(zhì)波導(dǎo)回路、多芯片組件(MCM)、藍(lán)牙模塊等介質(zhì)材料使用。以下給出本發(fā)明的幾個實施例:
[0034]實施例1
[0035]I)將分析純的原料CaC03、Bi203、Mo03按配方通式A1^xBi2xMoO4配制，其中A為Ca2+，x = 0.005 ；
[0036]2)將配制后的化學(xué)原料混合，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，采用濕法球磨4小時，充分混合均勻，取出后在100°c下快速烘干，壓制成塊狀；
[0037]3)壓制的塊體經(jīng)600°C預(yù)燒，并保溫4小時，得到樣品燒結(jié)塊；
[0038]4)將樣品燒結(jié)塊粉碎，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，經(jīng)過4小時的二次濕法球磨，充分混合磨細(xì)后，在100°c下烘干后造粒，造粒后的粉體經(jīng)60目和120目篩網(wǎng)雙層過篩，兩篩之間的部分即為所需粒度的瓷料粉末；
[0039]5)將瓷料粉末按需要壓制成型(片狀或柱狀)，在900°C下燒結(jié)2小時成瓷，即可得到無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料。
[0040]該陶瓷材料的性能達(dá)到如下指標(biāo):
[0041]在900°C空氣中燒結(jié)成瓷，微波下的介電性能ε ^ = 9.3，QXf值=99410GHz，微波下的諧振頻率溫度系數(shù)TCF~-52.8ppm/°C (25~85°C )。
[0042]實施例2
[0043]I)將分析純的原料CaC03、Bi203、Mo03按配方通式A1^xBi2xMoO4配制，其中A為Ca2+，x = 0.015 ；
[0044]2)將配制后的化學(xué)原料混合，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，采用濕法球磨4小時，充分混合均勻，取出后在100°c下快速烘干，壓制成塊狀；
[0045]3)壓制的塊體經(jīng)600°C預(yù)燒，并保溫4小時，得到樣品燒結(jié)塊；
[0046]4)將樣品燒結(jié)塊粉碎，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，經(jīng)過4小時的二次濕法球磨，充分混合磨細(xì)后，在100°c下烘干后造粒，造粒后的粉體經(jīng)60目和120目篩網(wǎng)雙層過篩，兩篩之間的部分即為所需粒度的瓷料粉末；
[0047]5)將瓷料粉末按需要壓制成型(片狀或柱狀)，在825°C下燒結(jié)2小時成瓷，即可得到無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料。
[0048]該陶瓷材料的性能達(dá)到如下指標(biāo):
[0049]在825°C空氣中燒結(jié)成瓷，微波下的介電性能ε^= 10.5，QXfft= 103750GHz,微波下的諧振頻率溫度系數(shù)TCF~-51.8ppm/°C (25~85°C )。
[0050]實施例3:
[0051]I)將分析純的原料CaC03、Bi203、Mo03按配方通式A1^xBi2xMoO4配制，其中A為Ca2+，X = 0.15 ；
[0052]2)將配制后的化學(xué)原料混合，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，采用濕法球磨4小時，充分混合均勻，取出后在100°c下快速烘干，壓制成塊狀；
[0053]3)壓制的塊體經(jīng)600°C預(yù)燒，并保溫4小時，得到樣品燒結(jié)塊；
[0054]4)將樣品燒結(jié)塊粉碎，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，經(jīng)過4小時的二次濕法球磨，充分混合磨細(xì)后，在100°c下烘干后造粒，造粒后的粉體經(jīng)60目和120目篩網(wǎng)雙層過篩，兩篩之間的部分即為所需粒度的瓷料粉末；
[0055]5)將瓷料粉末按需要壓制成型(片狀或柱狀)，在700°C下燒結(jié)2小時成瓷，即可得到無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料。
[0056]該陶瓷材料的性能達(dá)到如下指標(biāo):
[0057]在700°C空氣中燒結(jié)成瓷，微波下的介電性能ε r = 21.2，QXf值=29290GHz，微波下的諧振頻率溫度系數(shù)TCF~-1.2ppm/°C (25~85°C )。
[0058]實施例4:
[0059]I)將分析純的原料SrC03、Bi203、Mo03按配方通式AnBi2xMoO4配制，其中A為Sr2+，X = 0.15 ；
[0060]2)將配制后的化學(xué)原料混合，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，采用濕法球磨4小時，充分混合均勻，取出后在100°c下快速烘干，壓制成塊狀；
[0061]3)壓制的塊體經(jīng)550°C預(yù)燒，并保溫4小時，得到樣品燒結(jié)塊；
[0062]4)將樣品燒結(jié)塊粉碎，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，經(jīng)過4小時的二次濕法球磨，充分混合磨細(xì)后，在100°c下烘干后造粒，造粒后的粉體經(jīng)60目和120目篩網(wǎng)雙層過篩，兩篩之間的部分即為所需粒度的瓷料粉末；
[0063]5)將瓷料粉末按需要壓制成型(片狀或柱狀)，在700°C下燒結(jié)2小時成瓷，即可得到無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料。
[0064]該陶瓷材料的性能達(dá)到如下指標(biāo):
[0065]在700°C空氣中燒結(jié)成瓷，微波下的介電性能ε r = 22，QXf值=15000GHz，微波下的諧振頻率溫度系數(shù)TCF~-5ppm/°C (25~85°C )。
[0066]實施例5:
[0067]I)將分析純的原料BaC03、Bi203、Mo03按配方通式A1^xBi2xMoO4配制，其中A為Ba2+，x = 0.025 ；
[0068]2)將配制后的化學(xué)原料混合，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，采用濕法球磨4小時，充分混合均勻，取出后在100°c下快速烘干，壓制成塊狀；
[0069]3)壓制的塊體經(jīng)500°C預(yù)燒，并保溫4小時，得到樣品燒結(jié)塊；
[0070]4)將樣品燒結(jié)塊粉碎，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，經(jīng)過4小時的二次濕法球磨，充分混合磨細(xì)后，在100°c下烘干后造粒，造粒后的粉體經(jīng)60目和120目篩網(wǎng)雙層過篩，兩篩之間的部分即為所需粒度的瓷料粉末；
[0071]5)將瓷料粉末按需要壓制成型(片狀或柱狀)，在650°C下燒結(jié)2小時成瓷，即可得到無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料。
[0072]該陶瓷材料的性能達(dá)到如下指標(biāo):
[0073]在650°C空氣中燒結(jié)成瓷，微波下的介電性能= 10.2，QXf值=55620GHz，微波下的諧振頻率溫度系數(shù)TCF~-32.5ppm/°C (25~85°C )。
[0074]實施例6:
[0075]I)將分析純的原料BaC03、Bi203、Mo03按配方通式A1^xBi2xMoO4配制，其中A為Ba2+，X = 0.2 ；
[0076]2)將配制后的化學(xué)原料混合，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，采用濕法球磨4小時，充分混合均勻，取出后在100°c下快速烘干，壓制成塊狀；
[0077]3)壓制的塊體經(jīng)500°C預(yù)燒，并保溫4小時，得到樣品燒結(jié)塊；
[0078]4)將樣品燒結(jié)塊粉碎，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，經(jīng)過4小時的二次濕法球磨，充分混合磨細(xì)后，在100°c下烘干后造粒，造粒后的粉體經(jīng)60目和120目篩網(wǎng)雙層過篩，兩篩之間的部分即為所需粒度的瓷料粉末；
[0079]5)將瓷料粉末按需要壓制成型(片狀或柱狀)，在625°C下燒結(jié)2小時成瓷，即可得到無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料。
[0080]該陶瓷材料的性能達(dá)到如下指標(biāo):
[0081]在625°C空氣中燒結(jié)成瓷，微波下的介電性能= 23，QXfft= 7070GHz，微波下的諧振頻率溫度系數(shù)TCF~+9.8ppm/°C (25~85°C )。
[0082]實施例7:
[0083]1)將分析純的原料BaC03、Bi203、Mo03按配方通式A1^xBi2xMoO4配制，其中A為Ba2+，X = 0.3 ；
[0084]2)將配制后的化學(xué)原料混合，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，采用濕法球磨4小時，充分混合均勻，取出后在100°c下快速烘干，壓制成塊狀；
[0085]3)壓制的塊體經(jīng)500°C預(yù)燒，并保溫4小時，得到樣品燒結(jié)塊；
[0086]4)將樣品燒結(jié)塊粉碎，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，經(jīng)過4小時的二次濕法球磨，充分混合磨細(xì)后，在100°c下烘干后造粒，造粒后的粉體經(jīng)60目和120目篩網(wǎng)雙層過篩，兩篩之間的部分即為所需粒度的瓷料粉末；
[0087]5)將瓷料粉末按需要壓制成型(片狀或柱狀)，在625°C下燒結(jié)2小時成瓷，即可得到無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料。
[0088]該陶瓷材料的性能達(dá)到如下指標(biāo):
[0089] 在625°C空氣中燒結(jié)成瓷，微波下的介電性能= 26.4，QXfft= 1880GHz，微波下的諧振頻率溫度系數(shù)TCF~-90.9ppm/°C (25~85°C )。
[0090]實施例8:[0091]I)將分析純的原料Pb0、Bi203、Mo03按配方通式Ap3xBi2xMoO4配制，其中A為Pb2+，X = 0.1 ；
[0092]2)將配制后的化學(xué)原料混合，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，采用濕法球磨3小時，充分混合均勻，取出后在100°c下快速烘干，壓制成塊狀；
[0093]3)壓制的塊體經(jīng)500°C預(yù)燒，并保溫4小時，得到樣品燒結(jié)塊；
[0094]4)將樣品燒結(jié)塊粉碎，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，經(jīng)過4小時的二次濕法球磨，充分混合磨細(xì)后，在100°c下烘干后造粒，造粒后的粉體經(jīng)60目和120目篩網(wǎng)雙層過篩，兩篩之間的部分即為所需粒度的瓷料粉末；
[0095]5)將瓷料粉末按需要壓制成型(片狀或柱狀)，在600°C下燒結(jié)2小時成瓷，即可得到無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料。
[0096]該陶瓷材料的性能達(dá)到如下指標(biāo):
[0097]在600°C空氣中 燒結(jié)成瓷，微波下的介電性能ε r = 40，QXf值=20000GHz，微波下的諧振頻率溫度系數(shù)TCF~-8ppm/°C (25~85°C )。
[0098]實施例9:
[0099]I)將分析純的原料PbO、Bi203、MoO3按配方通式A1^xBi2xMoO4配制，其中A為Pb2+，X = 0.25 ；
[0100]2)將配制后的化學(xué)原料混合，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，采用濕法球磨8小時，充分混合均勻，取出后在120°C下快速烘干，壓制成塊狀；
[0101]3)壓制的塊體經(jīng)450°C預(yù)燒，并保溫6小時，得到樣品燒結(jié)塊；
[0102]4)將樣品燒結(jié)塊粉碎，放入尼龍罐中，加入無水乙醇，經(jīng)過12小時的二次濕法球磨，充分混合磨細(xì)后，在120°C下烘干后造粒，造粒后的粉體經(jīng)60目和120目篩網(wǎng)雙層過篩，兩篩之間的部分即為所需粒度的瓷料粉末；
[0103]5)將瓷料粉末按需要壓制成型(片狀或柱狀)，在550°C下燒結(jié)6小時成瓷，即可得到無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料。
[0104]實施例10
[0105]I)將分析純的原料SrC03、Bi203、Mo03按配方通式AnBi2xMoO4配制，其中A為Sr2+，X = 0.05 ；
[0106]2)將配制后的化學(xué)原料混合，放入尼龍罐中，加入酒精，采用濕法球磨12小時，充分混合均勻，取出后在110°c下快速烘干，壓制成塊狀；
[0107]3)壓制的塊體經(jīng)520°C預(yù)燒，并保溫5小時，得到樣品燒結(jié)塊；
[0108]4)將樣品燒結(jié)塊粉碎，放入尼龍罐中，加入酒精，經(jīng)過8小時的二次濕法球磨，充分混合磨細(xì)后，在110°c下烘干后造粒，造粒后的粉體經(jīng)60目和120目篩網(wǎng)雙層過篩，兩篩之間的部分即為所需粒度的瓷料粉末；
[0109]5)將瓷料粉末按需要壓制成型(片狀或柱狀)，在750°C下燒結(jié)4小時成瓷，即可得到無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料。
[0110]本發(fā)明制得的無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料的介電常數(shù)隨成分變化在8~45之間，QXf值分布在1880GHz~103750GHz，諧振頻率溫度系數(shù)在-91ppm/°C~+25ppm/°C可調(diào)，最小 |TCF| 值可以達(dá)到 1.2ppm/°C。
[0111]需要指出的是，按照本發(fā)明的技術(shù)方案，上述實例還可以舉出許多，根據(jù) 申請人:大量的實驗結(jié)果證明，在 本發(fā)明的權(quán)利要求書所提出的范圍，均可以達(dá)到本發(fā)明的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料，其特征在于，其化學(xué)式為:A1-SxBi2xMoO4,其中 A 為 Ca2+、Sr2+、Ba2+或 Pb2+ ；0.005 ^ x ^ 0.3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料，其特征在于:其介電常數(shù)為8~45、QXf值為1880GHz~103750GHz、諧振頻率溫度系數(shù)為-91ppm/°C ~+25ppm/°C。
3.一種無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)按化學(xué)式AnxBi2xMoO4中各元素的配比稱取原料Bi2O3和MoO3以及CaC03、SrCO3> BaCO3> PbO 中的一種，其中化學(xué)式 A1^3xBi2xMoO4 中 A 為 Ca2+、Sr2+、Ba2+ 或 Pb2+，0.005 ≤ X ≤ 0.3 ; 2)將稱取的原料混合后放入球磨罐中，加入球磨溶劑，濕法球磨至原料混合均勻，然后將球磨后的原料取出烘干，壓制成塊體； 3)將壓制的塊體在450~600°C預(yù)燒，并保溫4~6小時，得到樣品燒結(jié)塊； 4)將樣品燒結(jié)塊粉碎后球磨均勻，然后烘干、造粒，得到瓷料粉末； 5)將瓷料粉末壓制成型，在550~900°C下燒結(jié)2~6小時成瓷，得到無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于:所述的步驟2)中的球磨罐為尼龍罐，球磨溶劑為無水乙醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于:所述的步驟2)中的球磨時間為3~12小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于:所述的步驟2)中的烘干溫度為100~120°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于:所述的步驟4)中采用濕法球磨，球磨罐為尼龍罐，球磨溶劑為無水乙醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或7所述的無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于:所述的步驟4)中的球磨時間為4~12小時。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或7所述的無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于:所述的步驟4)中的烘干溫度為100~120°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無玻璃低溫?zé)Y(jié)溫度穩(wěn)定型微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，其特征在于:所述的步驟4)中造粒得到的粉體經(jīng)60目和120目篩網(wǎng)雙層過篩，兩篩之間的部分即為所需粒度的瓷料粉末。
【文檔編號】C04B35/64GK104030682SQ201410247186
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】汪宏, 郭靖, 張高群, 周迪 申請人:西安交通大學(xué)