本发明属于一种以成分为特征的陶瓷组合物，特别涉及一种具有低介电损耗的锆钛酸钡陶瓷材料及其制备方法。
背景技术：
钛酸钡(batio3)是简单钙钛矿结构的化合物，但其介电损耗比较大，不能满足应用要求，为此，通常采用固溶体或者掺杂的方式来改善其介电性能。batio3与zro2所组成的固溶体系，即为锆钛酸钡(ba(ti1-xzrx)o3)，通过zr离子取代ti离子后，batio3的介电常数有了很大提升，但是锆钛酸钡的介电损耗仍较大(>10-2)，不能达到实际应用的要求，此外，该体系的烧结温度也较高(>1400℃)。
catio3也是一种钙钛矿结构的化合物，而且ca离子半径与ba离子半径相近。通过ca离子取代ba离子，可与ba(tixzr1-x)o3形成固溶体，可以获得较大的压电性能、铁电和介电性能。因此，通过ca离子取代ba离子并添加适量lico3作为烧结助剂，在降低体系烧结温度同时降低介电损耗。
技术实现要素：
本发明的目的，是为了降低锆钛酸钡材料的介电损耗，并进一步降低材料的烧结温度，以适应电子器件不断向低功耗方向发展的需要。以caco3、baco3、tio2、zro2、li2co3为原料，提供一种降低ba(ti1-xzrx)o3材料烧结温度和介电损耗的制备方法。
本发明通过如下技术方案予以实现。
一种具有低介电损耗的锆钛酸钡陶瓷材料，其化学式为ba0.9ca0.1ti0.8zr0.2o3+0.2～0.8wt.％li2co3，简称bctzl；
该锆钛酸钡陶瓷材料的制备方法，具体实施步骤如下：
(1)将baco3、caco3、tio2、zro2按化学计量式ba0.9ca0.1ti0.8zr0.2o3进行配料；将粉料放入尼龙罐中，加入去离子水和锆球后，球磨4～8小时；
(2)将步骤(1)球磨后的原料放入干燥箱中，于100～120℃烘干，然后过40目筛；
(3)将步骤(2)过筛后的粉料放入中温炉中，于1000～1200℃预烧，保温2～6小时；
(4)将步骤(3)预烧后的粉料与0.2～0.8wt.％li2co3进行混合，放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨10～14小时，烘干后过筛，再用粉末压片机以2～8mpa的压力压制成坯体；
(5)将步骤(4)的坯体于1250℃～1325℃烧结，保温2～6小时，制成一种具有低介电损耗的锆钛酸钡陶瓷材料。
所述步骤(1)的粉料与去离子水和锆球的质量比为1︰1︰1。
所述步骤(4)的生坯直径为10mm，厚度为1mm。
所述步骤(4)的li2co3的添加量为0.6wt.％。
所述步骤(5)的烧结温度为1350℃，保温时间为4h。
本发明制得的具有低介电损耗的锆钛酸钡陶瓷材料(bctzl)具有较低的介电损耗(达0.00548)和较高的介电常数(达6643)，且具有适中的烧结温度(1250℃～1325℃)，可适应电子器件不断向低功耗方向发展的需要。
具体实施方式
本发明以baco3、caco3、tio2、zro2为初始原料，为分析纯原料，通过固相法制备一种具有低介电损耗的锆钛酸钡陶瓷材料。具体实施例如下：
实施例1
(1)将baco3、caco3、tio2、zro2按化学计量式ba0.9ca0.1ti0.8zr0.2o3进行配料，配比为：15.4523gbaco3、0.8665gcaco3、5.5611gtio2，2.1443gzro2，将约20g的混合粉料放入尼龙球磨罐中，加入200ml去离子水，加入150g的锆球后，在行星式球磨机上球磨6小时，转速为400转/分；
(2)将球磨后的原料置于干燥箱中，于100℃烘干，而后过40目筛；
(3)将过筛后的粉料放入中温炉，于1100℃预烧，保温4小时；
(4)将步骤3预烧后的粉料加入0.6wt.％li2co3进行混合，放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨12小时，烘干后过筛，再用粉末压片机以4mpa的压力压制成坯体；
(5)将坯体在1350℃烧结，保温4小时，，制成具有低介电损耗的锆钛酸钡陶瓷材料。
(6)用hewlettpackard4278a测试所得制品的介电性能，性能如下：
介电常数：6643
介电损耗：0.00548
实施例2-6
具体实施例的烧结温度与介电性能详见表1，其余制备过程与实施例1完全相同。
表1
本发明并不局限于上述实施例，很多细节的变化是可能的，但这并不因此违背本发明的范围和精神。