技术领域
本发明属于电子信息功能陶瓷材料与器件技术领域，具体涉及到
高频率、低介电常数、高品质因数、低谐振频率温度漂移系数特点的
一种Mg2Al4(Si5-xTix)O18微波介质陶瓷材料及其制备方法。
背景技术：
随着电子技术向着更微型化、集成化、高频化方向的发展，信
息技术带动下的电子通讯设备空前普及和迅猛发展使得对通讯频段
的争夺愈发激烈，各类高质量无线信号传输使得元器件必须高频化。
生产适合高频微波应用的电子元件成为必然。由于这类电子元件工作
在微波频段下，因而对微波的频率响应有较高的要求，通常要求合适
的介电常数保证器件的尺寸合理，较高的品质因数降低器件传输信号
过程中的损耗，低谐振频率温度漂移系数确保器件的工作环境不受温
度变化的限制。目前已报道的在工作环境温度下频率温度稳定性好，
损耗小而且介电常数在10以下的低介电微波介质陶瓷种类不是很多。
本发明提供一种介电常数在6～7左右的低介电常数微波介质陶瓷，有
助于补充此类产品，形成体系。
技术实现要素：
本发明的一个目的是在现有技术条件下，满足日益增长的微波通
信技术发展对低介电、低损耗、低谐振频率温度漂移系数微波材料的
需要，提供了一种硅酸盐类微波介质陶瓷材料，该陶瓷材料介电常数
在6～7左右，低介电常数，微波性能优良且近零频率温度系数。
本发明的堇青石型微波介质材料的化学式为Mg2Al4(Si5-xTix)O18，
0.05≤x≤0.40；该微波介质陶瓷体系的介电常数εr范围为6.1～6.6，
品质因数Qf范围为42,000～75,300GHZ，谐振频率温度系数τf范围
为-24～+5ppm/℃；
纵观该系列化合物，0.05≤x≤0.40，该微波介质陶瓷材料物相
主要包括单一的Mg2Al4(Si5-xTix)O18堇青石固溶体相，并无金红石型
TiO2相产生，自然界大量存在的是Mg2Al4Si5O18堇青石型矿物，当TiO2与MgO，Al2O3和SiO2按照相应配比混合反应后生成的是与堇青石有
同样晶体结构Cccm(66)的Mg2Al4(Si5-xTix)O18。
本发明的另一个目的是提供上述微波介质陶瓷材料的制备方法，
具体步骤如下：
(1).原材料的选取：
纯度(质量百分含量)为99.70％～99.99％的MgO、纯度(质量百
分含量)为99.70％～99.99％的Al2O3、纯度(质量百分含量)为
99.70％～99.99％的SiO2和纯度(质量百分含量)为99.80％～99.99％的
TiO2；
(2).配料与混料：
将MgO、Al2O3、SiO2、TiO2按照化学式Mg2Al4(Si5-xTix)O18称取原
料，以无水乙醇作为研磨介质，置于球磨机中研磨18～24小时，得到
粘稠状混合料；然后将该混合料置于70℃～90℃烘箱中干燥至恒重，
得到干燥混合料；
(3).Mg2Al4(Si5-xTix)O18陶瓷原料预烧：
将步骤(2)得到的干燥混合料先过80目标准筛，让颗粒分散均匀后，
置于箱式马弗炉中1250～1350℃预烧4小时，使混合粉料初步反应
生成Mg2Al4(Si5-xTix)O18陶瓷材料，在初步反应生成的陶瓷材料中再加
入无水乙醇，置于球磨机中球磨18～24小时后取出，并置于60～110℃
烘箱中烘干至恒重，得到粒径细化的Mg2Al4(Si5-xTix)O18陶瓷材料；
(4).Mg2Al4(Si5-xTix)O18陶瓷材料的造粒：
将步骤3得到的粒径细化后Mg2Al4(Si5-xTix)O18陶瓷材料先过80目
标准筛，使颗粒分散均匀后，加入粘合剂混匀，每40g粒径细化后
Mg2Al4(Si5-xTix)O18陶瓷材料加入1.5ml～3ml粘合剂，将混匀后的材料
置入粉末压片成型机中，在100～200Mpa压力下压制成直径为30～
40mm、厚度为9～15mm的圆柱体；陈放30分钟后压碎，将压碎后
的Mg2Al4(Si5-xTix)O18材料颗粒依次过叠层标准筛，该标准筛上层为60
目，下层为120目。将通过120目标准筛，粒径过细的颗粒作为步骤
(6)的垫料，选取通过60目筛，但未通过120目筛的颗粒作为最后
压制成型材料；
所述的粘合剂为质量浓度为5wt％～10wt％的聚乙烯醇溶液
(PVA)；
(5).Mg2Al4(Si5-xTix)O18陶瓷材料的压片成型：
将步骤(4)中选取的压制成型材料置入粉末压片成型机中，在90～
100Mpa压力下压制成直径为15mm、厚度为6～7mm的圆柱体；
(6).Mg2Al4(Si5-xTix)O18陶瓷材料的烧结成瓷：
将步骤(5)压成的圆柱体在1350～1450℃温度下烧结4小时，烧结
时样品放置在铺有垫料的氧化铝平板上，控制1000℃以下升温速度
为4℃/min，1000℃到烧结温度升温速度为2℃/min，烧结温度到
1000℃的降温速度为2℃/min，1000℃以下关闭温控系统自然降温至
常温，最后得到特定形状的Mg2Al4(Si5-xTix)O18陶瓷；
(7).后期机械加工：
将烧结好的Mg2Al4(Si5-xTix)O18陶瓷研磨抛光制成成品。
本发明采用HakkiandColeman提出的介质谐振柱法测试圆柱体
谐振频率下微波介电性能[可以参考文献：B.W.Hakki，andP.D.
Coleman，“DielectricResonatorMethodofMeasuringInductive
CapacitiesintheMillimeterRange，”IEEETrans.Microw.Theory
Technol，.Mtt-8,402(1970)]。
该微波陶瓷具有低介电常数(6.1～6.6)，属于低介电陶瓷体系。
该陶瓷不仅可以获得较高的品质因数(Qf)75,300GHz，最低为49,000
GHZ。谐振频率温度系数近零0.2ppm/℃，相比较Mg2Al4Si5O18的
Qf(39,000GHz)，谐振频率温度系数(-32.1ppm/℃)均有较大的性能提
升。该陶瓷适用于作为微波电路基板材料。
附图说明
图1为本发明实施例1～8制备得到的陶瓷材料XRD附图谱；
图2为本发明实施例1～8制备得到的陶瓷材料介电常数附图；
图3为本发明实施例1～8制备得到的陶瓷材料品质因数附图；
图4为本发明实施例1～8制备得到的陶瓷材料谐振频率温度系
数附图。
具体实施方式
实例1：制备Mg2Al4(Si5-0.05Ti0.05)O18步骤(1).原材料的选取：
纯度(质量百分含量)为99.99％的MgO、纯度(质量百分含量)
为99.99％的Al2O3、纯度(质量百分含量)为99.99％的SiO2和纯度
(质量百分含量)为99.8％的TiO2；
步骤(2).配料与混料：
将MgO、Al2O3、SiO2、TiO2按照化学式Mg2Al4(Si5-xTix)O18为计量，
依次称取6.8854gMgO、17.4012gAl2O3、25.3794gSiO2、0.3414gTiO2原料，以无水乙醇作为研磨介质，置于球磨机中研磨24小时，得到
液状混合料；然后将液状混合料置于90℃烘箱中干燥至恒重，得到
干燥的混合料；
步骤(3).Mg2Al4(Si5-0.05Ti0.05)O18陶瓷原料预烧：
将步骤(2)得到的干燥混合料先过80目标准筛，让颗粒分散均匀后，
置于箱式马弗炉中1250℃预烧4小时，使混合粉料初步反应生成
Mg2Al4(Si5-0.05Ti0.05)O18陶瓷材料；在初步反应生成的陶瓷材料中再加入
无水乙醇，置于球磨机中球磨24小时后取出，并置于90℃烘箱中烘
干至恒重，得到粒径细化的Mg2Al4(Si5-0.05Ti0.05)O18陶瓷材料；
步骤(4).Mg2Al4(Si5-0.05Ti0.05)O18陶瓷材料的造粒：
将步骤(3)得到的粒径细化后Mg2Al4(Si5-0.05Ti0.05)O18陶瓷材料先过
80目标准筛，使颗粒分散均匀后，然后加入粘合剂混匀，将混匀后
的材料置入粉末压片成型机中，在100～200Mpa压力下压制成直径为
30mm、厚度为9mm的圆柱体；陈放30分钟后压碎，造粒，将压碎
后的Mg2Al4(Si5-0.05Ti0.05)O18材料颗粒依次过叠层标准筛，该标准筛上
层为60目，下层为120目。将通过120目标准筛粒径过细的颗粒作
为步骤(6)的垫料，选取通过60目筛，但未通过120目筛的颗粒作
为最后压制成型材料；得到最后压制成型材料；每40g粒径细化后
Mg2Al4(Si5-0.05Ti0.05)O18陶瓷材料加入3ml粘合剂；
所述的粘合剂为质量浓度为5wt％的聚乙烯醇溶液(PVA)；
步骤(5).Mg2Al4(Si5-0.05Ti0.05)O18陶瓷材料的压片成型：
将步骤(4)中选取的压制成型材料置入粉末压片成型机中，在90～
100Mpa压力下压制成直径为15mm、厚度为6～7mm的圆柱体；
步骤(6).Mg2Al4(Si5-0.05Ti0.05)O18陶瓷材料的烧结成瓷：
将步骤(5)压成的圆柱体在1450℃温度下烧结4小时，控制1000℃
以下升温速度为4℃/min，1000℃到烧结温度升温速度为2℃/min，
烧结温度到1000℃的降温速度为2℃/min，1000℃以下关闭温控系统
自然降温至常温，最后得到特定形状的Mg2Al4(Si5-0.05Ti0.05)O18陶瓷；
步骤(7).后期机械加工：
将烧结好的Mg2Al4(Si5-0.05Ti0.05)O18陶瓷研磨抛光制成成品。
本发明采用HakkiandColeman提出的介质谐振腔法测试圆柱体
谐振频率下的微波介电性能。作为本发明的起始组，该陶瓷的微波介
电性能在13.8GHZ谐振频率下测试为：介电常数为6.1，品质因数
Qf为42,500GHZ，谐振频率温度系数为-24ppm/℃，结果见附图1～
4。
实例2：制备Mg2Al4(Si5-0.10Ti0.10)O18，
步骤(1).原材料的选取：
纯度(质量百分含量)为99.99％的MgO、纯度(质量百分含量)
为99.99％的Al2O3、纯度(质量百分含量)为99.99％的SiO2和纯度
(质量百分含量)为99.8％的TiO2；
步骤(2).配料与混料：
将MgO、Al2O3、SiO2、TiO2按照化学式Mg2Al4(Si5-0.10Ti0.10)O18为
计量，依次称取6.8738gMgO、17.3719gAl2O3、25.0807gSiO2、0.6817g
TiO2原料，以无水乙醇作为研磨介质，置于球磨机中研磨24小时，
得到液状混合料；然后将液状混合料置于90℃烘箱中干燥至恒重，
得到干燥的混合料；
步骤(3).Mg2Al4(Si5-0.10Ti0.10)O18陶瓷原料预烧：
将步骤(2)得到的干燥混合料先过80目标准筛，让颗粒分散均匀后，
置于箱式马弗炉中1250℃预烧4小时，使混合粉料初步反应生成
Mg2Al4(Si5-0.10Ti0.10)O18陶瓷材料；在初步反应生成的陶瓷材料中再加入
无水乙醇，置于球磨机中球磨24小时后取出，并置于90℃烘箱中烘
干至恒重，得到粒径细化的Mg2Al4(Si5-0.10Ti0.10)O18陶瓷材料；
步骤(4).Mg2Al4(Si5-0.10Ti0.10)O18陶瓷材料的造粒：
将步骤(3)得到的粒径细化后Mg2Al4(Si5-0.10Ti0.10)O18陶瓷材料先过
80目标准筛，使颗粒分散均匀后，然后加入粘合剂混匀，将混匀后
的材料置入粉末压片成型机中，在100～200Mpa压力下压制成直径为
30mm、厚度为9mm的圆柱体；陈放30分钟后压碎，造粒，将压碎
后的Mg2Al4(Si5-0.10Ti0.10)O18材料颗粒依次过叠层标准筛，该标准筛上
层为60目，下层为120目。将通过120目标准筛粒径过细的颗粒作
为步骤(6)的垫料，选取通过60目筛，但未通过120目筛的颗粒作
为最后压制成型材料；得到最后压制成型材料；每40g粒径细化后
Mg2Al4(Si5-0.10Ti0.10)O18陶瓷材料加入3ml粘合剂；
所述的粘合剂为质量浓度为5wt％的聚乙烯醇溶液(PVA)；
步骤(5).Mg2Al4(Si5-0.10Ti0.10)O18陶瓷材料的压片成型：
将步骤(4)中选取的压制成型材料置入粉末压片成型机中，在90～
100Mpa压力下压制成直径为15mm、厚度为6～7mm的圆柱体；
步骤(6).Mg2Al4(Si5-0.10Ti0.10)O18陶瓷材料的烧结成瓷：
将步骤(5)压成的圆柱体在1450℃温度下烧结4小时，控制1000℃
以下升温速度为4℃/min，1000℃到烧结温度升温速度为2℃/min，
烧结温度到1000℃的降温速度为2℃/min，1000℃以下关闭温控系统
自然降温至常温，最后得到特定形状的Mg2Al4(Si5-0.10Ti0.10)O18陶瓷；
步骤(7).后期机械加工：
将烧结好的Mg2Al4(Si5-0.10Ti0.10)O18陶瓷研磨抛光制成成品。
本发明采用HakkiandColeman提出的介质谐振腔法测试圆柱体
谐振频率下的微波介电性能。Mg2Al4(Si5-0.10Ti0.10)O18陶瓷的微波介电性
能在13.8GHZ谐振频率下测试为：介电常数为6.2，品质因数Qf为
49,000GHZ，谐振频率温度系数为-19ppm/℃，结果见附图1～4。
实例3：制备Mg2Al4(Si5-0.15Ti0.15)O18，
步骤(1).原材料的选取：
纯度(质量百分含量)为99.99％的MgO、纯度(质量百分含量)
为99.99％的Al2O3、纯度(质量百分含量)为99.99％的SiO2和纯度
(质量百分含量)为99.8％的TiO2；
步骤(2).配料与混料：
将MgO、Al2O3、SiO2、TiO2按照化学式Mg2Al4(Si5-0.15Ti0.15)O18为
计量，依次称取6.8622gMgO、17.3427gAl2O3、24.7830gSiO2、1.0208g
TiO2原料，以无水乙醇作为研磨介质，置于球磨机中研磨24小时，
得到液状混合料；然后将液状混合料置于90℃烘箱中干燥至恒重，
得到干燥的混合料；
步骤(3).Mg2Al4(Si5-0.15Ti0.15)O18陶瓷原料预烧：
将步骤(2)得到的干燥混合料先过80目标准筛，让颗粒分散均匀后，
置于箱式马弗炉中1250℃预烧4小时，使混合粉料初步反应生成
Mg2Al4(Si5-0.15Ti0.15)O18陶瓷材料；在初步反应生成的陶瓷材料中再加入
无水乙醇，置于球磨机中球磨24小时后取出，并置于90℃烘箱中烘
干至恒重，得到粒径细化的Mg2Al4(Si5-0.15Ti0.15)O18陶瓷材料；
步骤(4).Mg2Al4(Si5-0.15Ti0.15)O18陶瓷材料的造粒：
将步骤(3)得到的粒径细化后Mg2Al4(Si5-0.15Ti0.15)O18陶瓷材料先过
80目标准筛，使颗粒分散均匀后，然后加入粘合剂混匀，将混匀后
的材料置入粉末压片成型机中，在100～200Mpa压力下压制成直径为
30mm、厚度为9mm的圆柱体；陈放30分钟后压碎，造粒，将压碎
后的Mg2Al4(Si5-0.15Ti0.15)O18材料颗粒依次过叠层标准筛，该标准筛上
层为60目，下层为120目。将通过120目标准筛粒径过细的颗粒作
为步骤(5)的垫料，选取通过60目筛，但未通过120目筛的颗粒作
为最后压制成型材料；得到最后压制成型材料；每40g粒径细化后
Mg2Al4(Si5-0.15Ti0.15)O18陶瓷材料加入3ml粘合剂；
所述的粘合剂为质量浓度为5wt％的聚乙烯醇溶液(PVA)；
步骤(5).Mg2Al4(Si5-0.15Ti0.15)O18陶瓷材料的压片成型：
将步骤(4)中选取的压制成型材料置入粉末压片成型机中，在90～
100Mpa压力下压制成直径为15mm、厚度为6～7mm的圆柱体；
步骤(6).Mg2Al4(Si5-0.15Ti0.15)O18陶瓷材料的烧结成瓷：
将步骤(5)压成的圆柱体在1450℃温度下烧结4小时，控制1000℃
以下升温速度为4℃/min，1000℃到烧结温度升温速度为2℃/min，
烧结温度到1000℃的降温速度为2℃/min，1000℃以下关闭温控系统
自然降温至常温，最后得到特定形状的Mg2Al4(Si5-0.15Ti0.15)O18陶瓷；
步骤(7).后期机械加工：
将烧结好的Mg2Al4(Si5-0.15Ti0.15)O18陶瓷研磨抛光制成成品。
本发明采用HakkiandColeman提出的介质谐振腔法测试圆柱体
谐振频率下的微波介电性能。作为本发明的对照组，
Mg2Al4(Si5-0.15Ti0.15)O18陶瓷的微波介电性能在13.8GHZ谐振频率下测
试为：介电常数为6.3，品质因数Qf为59,000GHZ，谐振频率温度
系数为-17ppm/℃，结果见附图1～4。
实例4：制备Mg2Al4(Si5-0.20Ti0.20)O18，
步骤(1).原材料的选取：
纯度(质量百分含量)为99.99％的MgO、纯度(质量百分含量)
为99.99％的Al2O3、纯度(质量百分含量)为99.99％的SiO2和纯度
(质量百分含量)为99.8％的TiO2；
步骤(2).配料与混料：
将MgO、Al2O3、SiO2、TiO2按照化学式Mg2Al4(Si5-0.20Ti0.20)O18为
计量，依次称取6.8507gMgO、17.3135gAl2O3、24.4863gSiO2、1.3588g
TiO2原料，以无水乙醇作为研磨介质，置于球磨机中研磨24小时，
得到液状混合料；然后将液状混合料置于90℃烘箱中干燥至恒重，
得到干燥的混合料；
步骤(3).Mg2Al4(Si5-0.20Ti0.20)O18陶瓷原料预烧：
将步骤(2)得到的干燥混合料先过80目标准筛，让颗粒分散均匀后，
置于箱式马弗炉中1250℃预烧4小时，使混合粉料初步反应生成
Mg2Al4(Si5-0.20Ti0.20)O18陶瓷材料；在初步反应生成的陶瓷材料中再加入
无水乙醇，置于球磨机中球磨24小时后取出，并置于90℃烘箱中烘
干至恒重，得到粒径细化的Mg2Al4(Si5-0.20Ti0.20)O18陶瓷材料；
步骤(4).Mg2Al4(Si5-0.20Ti0.20)O18陶瓷材料的造粒：
将步骤(3)得到的粒径细化后Mg2Al4(Si5-0.20Ti0.20)O18陶瓷材料先过
80目标准筛，使颗粒分散均匀后，然后加入粘合剂混匀，将混匀后
的材料置入粉末压片成型机中，在100～200Mpa压力下压制成直径为
30mm、厚度为9mm的圆柱体；陈放30分钟后压碎，造粒，将压碎
后的Mg2Al4(Si5-0.20Ti0.20)O18材料颗粒依次过叠层标准筛，该标准筛上
层为60目，下层为120目。将通过120目标准筛粒径过细的颗粒作
为步骤(5)的垫料，选取通过60目筛，但未通过120目筛的颗粒作
为最后压制成型材料；得到最后压制成型材料；每40g粒径细化后
Mg2Al4(Si5-0.20Ti0.20)O18陶瓷材料加入3ml粘合剂；
所述的粘合剂为质量浓度为5wt％的聚乙烯醇溶液(PVA)；
步骤(5).Mg2Al4(Si5-0.20Ti0.20)O18陶瓷材料的压片成型：
将步骤(4)中选取的压制成型材料置入粉末压片成型机中，在90～
100Mpa压力下压制成直径为15mm、厚度为6～7mm的圆柱体；
步骤(6).Mg2Al4(Si5-0.20Ti0.20)O18陶瓷材料的烧结成瓷：
将步骤(5)压成的圆柱体在1450℃温度下烧结4小时，控制1000℃
以下升温速度为4℃/min，1000℃到烧结温度升温速度为2℃/min，
烧结温度到1000℃的降温速度为2℃/min，1000℃以下关闭温控系统
自然降温至常温，最后得到特定形状的Mg2Al4(Si5-0.20Ti0.20)O18陶瓷；
步骤(7).后期机械加工：
将烧结好的Mg2Al4(Si5-0.20Ti0.20)O18陶瓷研磨抛光制成成品。
本发明采用HakkiandColeman提出的介质谐振腔法测试圆柱体
谐振频率下的微波介电性能。作为本发明的对照组，纯
Mg2Al4(Si5-0.20Ti0.20)O18陶瓷的微波介电性能在13.0GHZ谐振频率下测
试为：介电常数为6.3，品质因数Qf为74,000GHZ，谐振频率温度
系数为-13ppm/℃，结果见附图1～4。
实例5：制备Mg2Al4(Si5-0.25Ti0.25)O18，
步骤(1).原材料的选取：
纯度(质量百分含量)为99.99％的MgO、纯度(质量百分含量)
为99.99％的Al2O3、纯度(质量百分含量)为99.99％的SiO2和纯度
(质量百分含量)为99.8％的TiO2；
步骤(2).配料与混料：
将MgO、Al2O3、SiO2、TiO2按照化学式Mg2Al4(Si5-0.25Ti0.25)O18为
计量，依次称取6.8392gMgO、17.2845gAl2O3、24.1906gSiO2、1.6957g
TiO2原料，以无水乙醇作为研磨介质，置于球磨机中研磨24小时，
得到液状混合料；然后将液状混合料置于90℃烘箱中干燥至恒重，
得到干燥的混合料；
步骤(3).Mg2Al4(Si5-0.25Ti0.25)O188陶瓷原料预烧：
将步骤(2)得到的干燥混合料先过80目标准筛，让颗粒分散均匀后，
置于箱式马弗炉中1250℃预烧4小时，使混合粉料初步反应生成
Mg2Al4(Si5-0.25Ti0.25)O18陶瓷材料；在初步反应生成的陶瓷材料中再加入
无水乙醇，置于球磨机中球磨24小时后取出，并置于90℃烘箱中烘
干至恒重，得到粒径细化的Mg2Al4(Si5-0.25Ti0.25)O18陶瓷材料；
步骤(4).Mg2Al4(Si5-0.25Ti0.25)O18陶瓷材料的造粒：
将步骤(3)得到的粒径细化后Mg2Al4(Si5-0.25Ti0.25)O18陶瓷材料先过
80目标准筛，使颗粒分散均匀后，然后加入粘合剂混匀，将混匀后
的材料置入粉末压片成型机中，在100～200Mpa压力下压制成直径为
30mm、厚度为9mm的圆柱体；陈放30分钟后压碎，造粒，将压碎
后的Mg2Al4(Si5-0.05Ti0.05)O18材料颗粒依次过叠层标准筛，该标准筛上
层为60目，下层为120目。将通过120目标准筛粒径过细的颗粒作
为步骤(5)的垫料，选取通过60目筛，但未通过120目筛的颗粒作
为最后压制成型材料；得到最后压制成型材料；每40g粒径细化后
Mg2Al4(Si5-0.05Ti0.05)O18陶瓷材料加入3ml粘合剂；
所述的粘合剂为质量浓度为5wt％的聚乙烯醇溶液(PVA)；
步骤(5).Mg2Al4(Si5-0.25Ti0.25)O18陶瓷材料的压片成型：
将步骤(4)中选取的压制成型材料置入粉末压片成型机中，在90～
100Mpa压力下压制成直径为15mm、厚度为6～7mm的圆柱体；
步骤(6).Mg2Al4(Si5-0.25Ti0.25)O18陶瓷材料的烧结成瓷：
将步骤(5)压成的圆柱体在1450℃温度下烧结4小时，控制1000℃
以下升温速度为4℃/min，1000℃到烧结温度升温速度为2℃/min，
烧结温度到1000℃的降温速度为2℃/min，1000℃以下关闭温控系统
自然降温至常温，最后得到特定形状的Mg2Al4(Si5-0.25Ti0.25)O18陶瓷；
步骤(7).后期机械加工：
将烧结好的Mg2Al4(Si5-0.25Ti0.25)O18陶瓷研磨抛光制成成品。
本发明采用HakkiandColeman提出的介质谐振腔法测试圆柱体
谐振频率下的微波介电性能。作为本发明的对照组，
Mg2Al4(Si5-0.25Ti0.25)O18陶瓷的微波介电性能在15.0GHZ谐振频率下测
试为：介电常数为6.4，品质因数Qf为68,500GHZ，谐振频率温度
系数为-10ppm/℃，结果见附图1～4。
实例6：制备Mg2Al4(Si5-0.30Ti0.30)O18，
步骤(1).原材料的选取：
纯度(质量百分含量)为99.99％的MgO、纯度(质量百分含量)
为99.99％的Al2O3、纯度(质量百分含量)为99.99％的SiO2和纯度
(质量百分含量)为99.8％的TiO2；
步骤(2).配料与混料：
将MgO、Al2O3、SiO2、TiO2按照化学式Mg2Al4(Si5-0.30Ti0.30)O18为
计量，依次称取6.8278gMgO、17.2556gAl2O3、23.8959gSiO2、2.0315g
TiO2原料，以无水乙醇作为研磨介质，置于球磨机中研磨24小时，
得到液状混合料；然后将液状混合料置于90℃烘箱中干燥至恒重，
得到干燥的混合料；
步骤(3).Mg2Al4(Si5-0.30Ti0.30)O18陶瓷原料预烧：
将步骤(2)得到的干燥混合料先过80目标准筛，让颗粒分散均匀后，
置于箱式马弗炉中1250℃预烧4小时，使混合粉料初步反应生成
Mg2Al4(Si5-0.30Ti0.30)O18陶瓷材料；在初步反应生成的陶瓷材料中再加入
无水乙醇，置于球磨机中球磨24小时后取出，并置于90℃烘箱中烘
干至恒重，得到粒径细化的Mg2Al4(Si5-0.30Ti0.30)O18陶瓷材料；
步骤(4).Mg2Al4(Si5-0.30Ti0.30)O18陶瓷材料的造粒：
将步骤(3)得到的粒径细化后Mg2Al4(Si5-0.30Ti0.30)O18陶瓷材料先过
80目标准筛，使颗粒分散均匀后，然后加入粘合剂混匀，将混匀后
的材料置入粉末压片成型机中，在100～200Mpa压力下压制成直径为
30mm、厚度为9mm的圆柱体；陈放30分钟后压碎，造粒，将压碎
后的Mg2Al4(Si5-0.30Ti0.30)O18材料颗粒依次过叠层标准筛，该标准筛上
层为60目，下层为120目。将通过120目标准筛粒径过细的颗粒作
为步骤(5)的垫料，选取通过60目筛，但未通过120目筛的颗粒作
为最后压制成型材料；得到最后压制成型材料；每40g粒径细化后
Mg2Al4(Si5-0.30Ti0.30)O18陶瓷材料加入3ml粘合剂；
所述的粘合剂为质量浓度为5wt％的聚乙烯醇溶液(PVA)；
步骤(5).Mg2Al4(Si5-0.30Ti0.30)O18陶瓷材料的压片成型：
将步骤(4)中选取的压制成型材料置入粉末压片成型机中，在90～
100Mpa压力下压制成直径为15mm、厚度为6～7mm的圆柱体；
步骤(6).Mg2Al4(Si5-0.30Ti0.30)O18陶瓷材料的烧结成瓷：
将步骤(5)压成的圆柱体在1450℃温度下烧结4小时，控制1000℃
以下升温速度为4℃/min，1000℃到烧结温度升温速度为2℃/min，
烧结温度到1000℃的降温速度为2℃/min，1000℃以下关闭温控系统
自然降温至常温，最后得到特定形状的Mg2Al4(Si5-0.30Ti0.30)O18陶瓷；
步骤(7).后期机械加工：
将烧结好的Mg2Al4(Si5-0.30Ti0.30)O18陶瓷研磨抛光制成成品。
本发明采用HakkiandColeman提出的介质谐振腔法测试圆柱体
谐振频率下的微波介电性能。作为本发明的对照组，纯
Mg2Al4(Si5-0.30Ti0.30)O18陶瓷的微波介电性能在17.2GHZ谐振频率下测
试为：介电常数为6.4，品质因数Qf为75,000GHZ，谐振频率温度
系数为-5ppm/℃，结果见附图1～4。
实例7：制备Mg2Al4(Si5-0.35Ti0.35)O18，
步骤(1).原材料的选取：
纯度(质量百分含量)为99.99％的MgO、纯度(质量百分含量)
为99.99％的Al2O3、纯度(质量百分含量)为99.99％的SiO2和纯度
(质量百分含量)为99.8％的TiO2；
步骤(2).配料与混料：
将MgO、Al2O3、SiO2、TiO2按照化学式Mg2Al4(Si5-0.35Ti0.35)O18为
计量，依次称取6.8164gMgO、17.2267gAl2O3、23.6022gSiO2、2.3661g
TiO2原料，以无水乙醇作为研磨介质，置于球磨机中研磨24小时，
得到液状混合料；然后将液状混合料置于90℃烘箱中干燥至恒重，
得到干燥的混合料；
步骤(3).Mg2Al4(Si5-0.35Ti0.35)O18陶瓷原料预烧：
将步骤(2)得到的干燥混合料先过80目标准筛，让颗粒分散均匀后，
置于箱式马弗炉中1250℃预烧4小时，使混合粉料初步反应生成
Mg2Al4(Si5-0.35Ti0.35)O18陶瓷材料；在初步反应生成的陶瓷材料中再加入
无水乙醇，置于球磨机中球磨24小时后取出，并置于90℃烘箱中烘
干至恒重，得到粒径细化的Mg2Al4(Si5-0.35Ti0.35)O18陶瓷材料；
步骤(4).Mg2Al4(Si5-0.35Ti0.35)O18陶瓷材料的造粒：
将步骤(3)得到的粒径细化后Mg2Al4(Si5-0.35Ti0.35)O18陶瓷材料先过
80目标准筛，使颗粒分散均匀后，然后加入粘合剂混匀，将混匀后
的材料置入粉末压片成型机中，在100～200Mpa压力下压制成直径为
30mm、厚度为9mm的圆柱体；陈放30分钟后压碎，造粒，将压碎
后的Mg2Al4(Si5-0.35Ti0.35)O18材料颗粒依次过叠层标准筛，该标准筛上
层为60目，下层为120目。将通过120目标准筛粒径过细的颗粒作
为步骤(5)的垫料，选取通过60目筛，但未通过120目筛的颗粒作
为最后压制成型材料；得到最后压制成型材料；每40g粒径细化后
Mg2Al4(Si5-0.35Ti0.35)O18陶瓷材料加入3ml粘合剂；
所述的粘合剂为质量浓度为5wt％的聚乙烯醇溶液(PVA)；
步骤(5).Mg2Al4(Si5-0.35Ti0.35)O18陶瓷材料的压片成型：
将步骤(4)中选取的压制成型材料置入粉末压片成型机中，在90～
100Mpa压力下压制成直径为15mm、厚度为6～7mm的圆柱体；
步骤(6).Mg2Al4(Si5-0.35Ti0.35)O18陶瓷材料的烧结成瓷：
将步骤(5)压成的圆柱体在1450℃温度下烧结4小时，控制1000℃
以下升温速度为4℃/min，1000℃到烧结温度升温速度为2℃/min，
烧结温度到1000℃的降温速度为2℃/min，1000℃以下关闭温控系统
自然降温至常温，最后得到特定形状的Mg2Al4(Si5-0.35Ti0.35)O18陶瓷；
步骤(7).后期机械加工：
将烧结好的Mg2Al4(Si5-0.35Ti0.35)O18陶瓷研磨抛光制成成品。
本发明采用HakkiandColeman提出的介质谐振腔法测试圆柱体
谐振频率下的微波介电性能。作为本发明的对照组，
Mg2Al4(Si5-0.35Ti0.35)O18陶瓷的微波介电性能在13.9GHZ谐振频率下测
试为：介电常数为6.5，品质因数Qf为71,000GHZ，谐振频率温度
系数为-0.3ppm/℃，结果见附图1～4。
实例8：制备Mg2Al4(Si5-0.40Ti0.40)O18，
步骤(1).原材料的选取：
纯度(质量百分含量)为99.99％的MgO、纯度(质量百分含量)
为99.99％的Al2O3、纯度(质量百分含量)为99.99％的SiO2和纯度
(质量百分含量)为99.8％的TiO2；
步骤(2).配料与混料：
将MgO、Al2O3、SiO2、TiO2按照化学式Mg2Al4(Si5-0.40Ti0.40)O18为
计量，依次称取6.8050gMgO、17.1980gAl2O3、23.3094gSiO2、2.6996g
TiO2原料，以无水乙醇作为研磨介质，置于球磨机中研磨24小时，
得到液状混合料；然后将液状混合料置于90℃烘箱中干燥至恒重，
得到干燥的混合料；
步骤(3).Mg2Al4(Si5-0.40Ti0.40)O18陶瓷原料预烧：
将步骤(2)得到的干燥混合料先过80目标准筛，让颗粒分散均匀后，
置于箱式马弗炉中1250℃预烧4小时，使混合粉料初步反应生成
Mg2Al4(Si5-0.40Ti0.40)O18陶瓷材料；在初步反应生成的陶瓷材料中再加入
无水乙醇，置于球磨机中球磨24小时后取出，并置于90℃烘箱中烘
干至恒重，得到粒径细化的Mg2Al4(Si5-0.40Ti0.40)O18陶瓷材料；
步骤(4).Mg2Al4(Si5-0.40Ti0.40)O18陶瓷材料的造粒：
将步骤(3)得到的粒径细化后Mg2Al4(Si5-0.40Ti0.40)O18陶瓷材料先过
80目标准筛，使颗粒分散均匀后，然后加入粘合剂混匀，将混匀后
的材料置入粉末压片成型机中，在100～200Mpa压力下压制成直径为
30mm、厚度为9mm的圆柱体；陈放30分钟后压碎，造粒，将压碎
后的Mg2Al4(Si5-0.40Ti0.40)O18材料颗粒依次过叠层标准筛，该标准筛上
层为60目，下层为120目。将通过120目标准筛粒径过细的颗粒作
为步骤(5)的垫料，选取通过60目筛，但未通过120目筛的颗粒作
为最后压制成型材料；得到最后压制成型材料；每40g粒径细化后
Mg2Al4(Si5-0.40Ti0.40)O18陶瓷材料加入3ml粘合剂；
所述的粘合剂为质量浓度为5wt％的聚乙烯醇溶液(PVA)；
步骤(5).Mg2Al4(Si5-0.40Ti0.40)O18陶瓷材料的压片成型：
将步骤(4)中选取的压制成型材料置入粉末压片成型机中，在90～
100Mpa压力下压制成直径为15mm、厚度为6～7mm的圆柱体；
步骤(6).Mg2Al4(Si5-0.40Ti0.40)O18陶瓷材料的烧结成瓷：
将步骤(5)压成的圆柱体在1450℃温度下烧结4小时，控制1000℃
以下升温速度为4℃/min，1000℃到烧结温度升温速度为2℃/min，
烧结温度到1000℃的降温速度为2℃/min，1000℃以下关闭温控系统
自然降温至常温，最后得到特定形状的Mg2Al4(Si5-0.40Ti0.40)O18陶瓷；
步骤(7).后期机械加工：
将烧结好的Mg2Al4(Si5-0.40Ti0.40)O18陶瓷研磨抛光制成成品。
本发明采用HakkiandColeman提出的介质谐振腔法测试圆柱体
谐振频率下的微波介电性能。作为本发明的对照组，
Mg2Al4(Si5-0.40Ti0.40)O18陶瓷的微波介电性能在13.6GHZ谐振频率下测
试为：介电常数为6.6，品质因数Qf为73,000GHZ，谐振频率温度
系数为5ppm/℃，结果见附图1～4。
上述具体实施方式用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，
在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改
和改变，都落入本发明的保护范围。