一种Al2O3掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法与流程

文档序号:14075644阅读:229来源:国知局



本技术:
属于通讯技术领域,特别是涉及一种al2o3掺杂zno/sio2微波介质陶瓷的制备方法。



背景技术:

近年来,为了适应电子元器件高频化发展需求,低介高频的陶瓷材料越来越成为研究的热点。zno/sio2低介电常数陶瓷系统是一种新型的微波介质陶瓷体系,该陶瓷体系具有较小的介电常数和优异的微波性能,但是烧结温度较高。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种al2o3掺杂zno/sio2微波介质陶瓷的制备方法,以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

本申请实施例公开一种al2o3掺杂zno/sio2微波介质陶瓷的制备方法,包括:

(1)、制备zno/sio2基料;

(2)、加入0.7~1.5wt%的al2o3;

(3)、球磨;

(4)、烘干、过筛;

(5)造粒:在陶瓷粉料中加入8wt%的聚乙烯醇,充分研磨后再过筛;

(6)、干压成型:将造粒好的陶瓷粉料在180mpa的压力下压制成圆柱形陶瓷生坯或圆片;

(7)、烧结:在500℃排胶1小时,然后按照3~5℃/min速率升至1280~1350℃保温2小时;

(8)、冷却至室温:首先以1℃/min的速率降到1000℃,再以100℃/小时的速率降到800℃,然后自然冷却至常温。

优选的,在上述的al2o3掺杂zno/sio2微波介质陶瓷的制备方法中,制备zno/sio2基料的制备方法包括:

(1)、zno和sio2按照摩尔比5:3计量;

(2)、球磨:将按配方称好的原始粉料放入尼龙球磨罐中,以无水乙醇作为球磨介质,氧化锆为磨球,利用变频式行星球磨机球磨,球磨转速365rpm,按照原料:磨球:无水乙醇=1:3:2比例球磨10~15小时;

(3)、烘干、过筛:将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥,干燥温度80℃,干燥时间20min,干燥完成后采用100目的筛子过筛;

(4)、预烧:在氧化铝坩埚中于1100℃预烧4小时。

优选的,在上述的al2o3掺杂zno/sio2微波介质陶瓷的制备方法中,所述步骤(3)中,球磨方法包括:将料放入尼龙球磨罐中,以无水乙醇作为球磨介质,氧化锆为磨球,利用变频式行星球磨机球磨,球磨转速365rpm,按照原料:磨球:无水乙醇=1:3:2比例球磨10~15小时。

优选的,在上述的al2o3掺杂zno/sio2微波介质陶瓷的制备方法中,所述步骤(4)中,烘干、过筛方法包括:将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥,干燥温度100℃,干燥时间20min,干燥完成后采用40目的筛子过筛,获得陶瓷粉料。

与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明通过少量al2o3的添加能够有效改善zno/sio2微波介质陶瓷的烧结特性。所获得陶瓷材料的性能参数如下:介电常数=6.32,品质因数=41400ghz,温度系数=-45.2ppm/℃。

具体实施方式

本发明通过下列实施例作进一步说明:根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

本实施例中,al2o3掺杂zno/sio2微波介质陶瓷的制备方法,包括:

(1)、制备zno/sio2基料;

(2)、加入1.5wt%的al2o3;

(3)、球磨:将料放入尼龙球磨罐中,以无水乙醇作为球磨介质,氧化锆为磨球,利用变频式行星球磨机球磨,球磨转速365rpm,按照原料:磨球:无水乙醇=1:3:2比例球磨10小时;

(4)、烘干、过筛:将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥,干燥温度100℃,干燥时间20min,干燥完成后采用40目的筛子过筛,获得陶瓷粉料;

(5)造粒:在陶瓷粉料中加入8wt%的聚乙烯醇,充分研磨后再过筛;

(6)、干压成型:将造粒好的陶瓷粉料在180mpa的压力下压制成圆柱形陶瓷生坯或圆片;

(7)、烧结:在500℃排胶1小时,然后按照5℃/min速率升至1350℃保温2小时;

(8)、冷却至室温:首先以1℃/min的速率降到1000℃,再以100℃/小时的速率降到800℃,然后自然冷却至常温。

制备zno/sio2基料的制备方法包括:

(1)、zno和sio2按照摩尔比5:3计量;

(2)、球磨:将按配方称好的原始粉料放入尼龙球磨罐中,以无水乙醇作为球磨介质,氧化锆为磨球,利用变频式行星球磨机球磨,球磨转速365rpm,按照原料:磨球:无水乙醇=1:3:2比例球磨10小时;

(3)、烘干、过筛:将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥,干燥温度80℃,干燥时间20min,干燥完成后采用100目的筛子过筛;

(4)、预烧:在氧化铝坩埚中于1100℃预烧4小时。

少量al2o3的添加能够有效改善zno/sio2微波介质陶瓷的烧结特性。

将烧结好的陶瓷粉体进行测试,测试项目包括介电常数、品质因数和温度系数,所用仪器型号为hp8703a,测试腔体为φ30×t28mm的镀银铝腔,其性能参数如下:介电常数=6.32,品质因数=41400ghz,温度系数=-45.2ppm/℃。

最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。



技术特征:

技术总结
本申请公开了一种Al2O3掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法,包括:(1)、制备ZnO/SiO2基料;(2)、加入0.7~1.5wt%的Al2O3;(3)、球磨;(4)、烘干、过筛;(5)造粒:在陶瓷粉料中加入8wt%的聚乙烯醇,充分研磨后再过筛;(6)、干压成型:将造粒好的陶瓷粉料在180MPa的压力下压制成圆柱形陶瓷生坯或圆片;(7)、烧结:在500℃排胶1小时,然后按照3~5℃/min速率升至1280~1350℃保温2小时;(8)、冷却至室温:首先以1℃/min的速率降到1000℃,再以100℃/小时的速率降到800℃,然后自然冷却至常温。本发明通过少量Al2O3的添加能够有效改善ZnO/SiO2微波介质陶瓷的烧结特性。所获得陶瓷材料的性能参数如下:介电常数=6.32,品质因数=41400GHz,温度系数=‑45.2ppm/℃。

技术研发人员:施海月
受保护的技术使用者:施海月
技术研发日:2016.09.22
技术公布日:2018.04.03
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