本发明属于一种以成分为特征的陶瓷组合物，尤其涉及一种以znzr1-xmnxnb2o8为化学式的中温烧结、具有中介电常数的微波介质陶瓷材料及其制备方法。
背景技术：
随着材料科学的快速发展，器件进一步小型化和高品质化的要求仍为未来的主旋律，但由于目前各频段对信号质量的需求不同，因此对于应用中微波介质材料实现器件小型化来说，重点是保证介质材料具有高的品质因数。而除此之外，优化材料的谐振频率温度系数，也是材料应用方面的重要课题。
微波介质材料以其系列化的介电常数(ε)、较高的品质因数(qf)、相对较小的谐振频率温度系数(τf)被广泛应用于制作谐振器、滤波器、介质天线、介质导波等微波无源器件，满足了移动通讯、卫星通讯和军用雷达等发展的要求。这些无源器件在小型化、高品质化方面相较传统的无源器件有较大的提升。
znzrnb2o8作为一种新型微波介质陶瓷材料，因其具有适中的介电常数，较高的qf值而受到广泛关注。纯相的znzrnb2o8材料的微波介电性能为：qf＝61000ghz，εr＝30，τf＝-52×10-6/℃。其现有技术的缺点是，品质因数有待进一步提高，温度系数不可调节。
技术实现要素：
本发明的目的，是为了进一步提高znzrnb2o8介质陶瓷材料的品质因数，并在一定程度上提升其温度稳定性，以适应电子信息技术高频化和数字化的发展方向。以zno、zro2、nb2o5、mno2为原料，采用简单固相法，制备一种具有高品质因数的znzr1-xmnxnb2o8微波介质陶瓷材料。
本发明通过如下技术方案予以实现。
一种铌酸盐微波介质陶瓷材料，合成物表达式为：znzr1-xmnxnb2o8，其中x＝0.02～0.2；
该铌酸盐微波介质陶瓷材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)将zno、zro2、nb2o5、mno2按化学计量式znzr1-xmnxnb2o8，其中x＝0.02～0.2进行配料；将粉料放入聚酯罐中，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80～120℃烘干，然后过40目筛；
(3)将烘干、过筛后的粉料放入中温炉中，于950℃煅烧5～8小时；
(4)在步骤(3)煅烧后的粉料中外加0.9％～1.1％的聚乙烯醇作为粘合剂进行造粒，将混合后的粉料放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨9～12小时后烘干过筛，再用粉末压片机以4～8mpa的压力压制成坯体；
(5)将步骤(4)的坯体于1100℃～1200℃烧结，保温2～8小时，制成具有中介电常数的微波介质陶瓷。
所述步骤(1)采用行星式球磨机进行球磨，球磨机转速为600转/分。
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)的坯体直径为10mm，厚度为5mm。
所述步骤(5)的优选的烧结温度为1150℃。
本发明通过简单固相合成法制备出一种新型的微波介质陶瓷材料znzr1-xmnxnb2o8(x＝0.02～0.2)。其介电常数εr为28.359～25.2946，品质因数q×f为38906～57678ghz，谐振频率温度系数τf为-25.14～-7.76×10-6/℃。制备工艺简单，采用中温烧结，节约了时间成本和能源成本，应用前景广泛。
具体实施方式
本发明以zno(分析纯)、nb2o5(分析纯)、zro2(分析纯)、mno2(分析纯)为初始原料，通过简单固相合成法制备微波介质陶瓷。
实施例1
1.将zno、nb2o5、zro2、mno2按化学计量式znzr1-xmnxnb2o8(x＝0.02)进行配料，粉料配比为：2.4669gzno、3.7340gzro2、7.9750gnb2o5、0.0908gmno2。将约20g粉料放入聚酯罐中，加入氧化锆球和去离子水，在行星式球磨机上球磨6小时，转速为600转/分；
2.将球磨后的粉料分别置于干燥箱中，于100℃烘干后过40目筛；
3.烘干过筛后的粉料放入中温炉，于950℃预烧，保温4小时；
4.在步骤3预烧后的粉料中加入1.1％的聚乙烯醇作为粘合剂进行混合，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80目筛，再用粉末压片机以6mpa的压力压制成坯体；
5.将生坯在1150℃烧结，保温6小时，制成中介电常数微波介质陶瓷。
通过网络分析仪测试所得制品的微波特性。
实施例2～3
实施例2～3的制备方法基本相同于实施例1，仅是x的取值不同。各个实施例的x的取值以及相关的微波介电性能详见表1。
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。