[0101] (5)在1550°C的温度下烧结5小时，得到微波介质陶瓷材料。
[0102] 实施例11
[0103] (1)按照主晶相结构式=XCaTiO3-(1-x) ReAOJ^学计量比称取碳酸钙7. 37kg、二氧 化钛5. 88kg、氧化镧5. 14kg、氧化错I. 63kg，混合得到第^ 混合料；将第^ 混合料、去 离子水和氧化锆球以1:2:0. 5的质量比，用砂磨机砂磨2h使混合均匀；
[0104] (2)出料，采用喷雾干燥塔220°C喷雾干燥，然后在1300°C的温度下预烧2h，升温 速率为3°C /min，随炉冷却，得到第^^一预烧料；
[0105] (3)取粉碎后的第十一预烧料16kg、改性添加剂氧化锰16g，混合得到第十一预烧 后混合料；将第十一预烧后混合料、去离子水和氧化锆球以1:2:0. 5的质量比，用砂磨机砂 磨Ih使混合均匀；
[0106] (4)出料，加入1.5wt%的聚乙烯醇水溶液，采用喷雾干燥塔220°C喷雾干燥后，过 筛40目，得到第十一造粒料；然后采用120MPa的成型压力成型；
[0107] (5)在1550°C的温度下烧结5小时，得到微波介质陶瓷材料。
[0108] 实施例12
[0109] (1)按照主晶相结构式=XCaTiO3-(1-x) ReAOJ^学计量比称取碳酸钙7. 37kg、二氧 化钛5. 88kg、氧化镧5. 14kg、氧化错I. 63kg，混合得到第^ 混合料；将第^ 混合料、去 离子水和氧化锆球以1:2:0. 5的质量比，用砂磨机砂磨0. 5h使混合均匀；
[0110] (2)出料，采用喷雾干燥塔220°C喷雾干燥，然后在1300°C的温度下预烧10h，升温 速率为3°C /min，随炉冷却，得到第^^一预烧料；
[0111] ⑶取粉碎后的第十一预烧料16kg、改性添加剂氧化锰16g，混合得到第十一预烧 后混合料；将第十一预烧后混合料、去离子水和氧化锆球以1:2:0. 5的质量比，用砂磨机砂 磨Ih使混合均匀；
[0112] (4)出料，加入1.5wt%的聚乙烯醇水溶液，采用喷雾干燥塔220°C喷雾干燥后，过 筛40目，得到第十一造粒料；然后采用120MPa的成型压力成型；
[0113] (5)在1550°C的温度下烧结5小时，得到微波介质陶瓷材料。
[0114] 实施例13
[0115] (1)按照主晶相结构式=XCaTiO3-(1-x) ReAO3化学计量比称取碳酸钙7. 37kg、二氧 化钛5. 88kg、氧化镧5. 14kg、氧化错I. 63kg，混合得到第^ 混合料；将第^ 混合料、去 离子水和氧化锆球以1:2:0. 5的质量比，用砂磨机砂磨0. 5h使混合均匀；
[0116] (2)出料，采用喷雾干燥塔220°C喷雾干燥，然后在1300°C的温度下预烧10h，升温 速率为3°C /min，随炉冷却，得到第^^一预烧料；
[0117] (3)取粉碎后的第十一预烧料16kg、改性添加剂氧化锰16g，混合得到第十一预烧 后混合料；将第十一预烧后混合料、去离子水和氧化锆球以1:2:0. 5的质量比，用砂磨机砂 磨7h使混合均匀；
[0118] (4)出料，加入1.5wt%的聚乙烯醇水溶液，采用喷雾干燥塔220°C喷雾干燥后，过 筛40目，得到第十一造粒料；然后采用120MPa的成型压力成型；
[0119] (5)在1550°C的温度下烧结5小时，得到微波介质陶瓷材料。
[0120] 实施例14
[0121] (1)按照主晶相结构式=XCaTiO3-(1-x) ReAOJ^学计量比称取碳酸钙7. 37kg、二氧 化钛5. 88kg、氧化镧5. 14kg、氧化错I. 63kg，混合得到第^ 混合料；将第^ 混合料、去 离子水和氧化锆球以1:2:0. 5的质量比，用砂磨机砂磨0. 5h使混合均匀；
[0122] (2)出料，采用喷雾干燥塔220°C喷雾干燥，然后在1300°C的温度下预烧10h，升温 速率为3°C /min，随炉冷却，得到第^^一预烧料；
[0123] (3)取粉碎后的第十一预烧料16kg、改性添加剂氧化锰16g，混合得到第十一预烧 后混合料；将第十一预烧后混合料、去离子水和氧化锆球以1:2:0. 5的质量比，用砂磨机砂 磨IOh使混合均匀；
[0124] (4)出料，加入I. 5wt%的聚乙烯醇水溶液，采用喷雾干燥塔220°C喷雾干燥后，过 筛40目，得到第十一造粒料；然后采用120MPa的成型压力成型；
[0125] (5)在1550°C的温度下烧结15小时，得到微波介质陶瓷材料。
[0126] 表3实施例9~14反应条件比较分析
[0128] 表4实施例9~14制备得到的微波介质陶瓷材料的微波介电性能比较分析
[0131] 由表1~4可见：本发明制备得到的微波介质陶瓷材料具有低成本及良好的 微波介电性能：介电常数ε =27~55,且在此范围内可调节；品质因数Qf = 22000~ 80000GHz (谐振频率f = 3~6GHz);频率温度系数τ f = -62~55ppm/°C，且在此范围 内可调节；能满足微波器件小型化、高频化的发展要求，可用于制造通讯系统中的介质谐振 器、全介质滤波器、腔体滤波器、天线等微波元器件。
[0132] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种微波介质陶瓷材料，其特征在于：主晶相的结构为XCaTiO 3-(1-x) ReAO3;其中， Re为La、Nd和Sm中的至少一种，A为Al和Ga中的至少一种；0 < x < 1。2. 根据权利要求1所述的微波介质陶瓷材料，其特征在于： 所述的微波介质陶瓷材料还包括改性添加剂。3. 根据权利要求2所述的微波介质陶瓷材料，其特征在于： 所述的改性添加剂为ZrOjP MnO 2中的至少一种。4. 根据权利要求2所述的微波介质陶瓷材料，其特征在于： 所述的的改性添加剂在微波介质陶瓷材料中的总含量为〇~2. Owt%。5. 根据权利要求4所述的微波介质陶瓷材料，其特征在于： 所述的改性添加剂在微波介质陶瓷材料中的总含量为〇. Iwt%~2. Owt%。6. 根据权利要求1所述的微波介质陶瓷材料，其特征在于： 所述的微波介质陶瓷材料中主晶相的结构XCaTiO3-(I-X) ReAO3* X的值为0. 5~0. 8。7. 权利要求1~6任一项所述的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于包括如下 步骤： (1) 按照主晶相结构式的化学计量比取碳酸钙、二氧化钛、稀土氧化物以及氧化铝和氧 化镓中的至少一种，砂磨使混合均匀； (2) 出料，喷雾干燥，然后在1000~1300°C的温度下进行预烧； (3) 粉碎，不添加或添加改性添加剂，再次砂磨使混合均匀； (4) 出料，喷雾造粒，过筛，压制成型； (5) 在1300~1600°C的温度下进行烧结，得到微波介质陶瓷材料。8. 根据权利要求7所述的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于： 步骤（2)中所述的预烧的时间为2~10小时。9. 根据权利要求7所述的微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于： 步骤（5)中所述的烧结的时间为2~15小时。10. 权利要求1~6任一项所述的微波介质陶瓷材料在新材料及微波通信领域中的应 用。
【专利摘要】本发明属于新材料及微波通信领域，具体涉及一种微波介质陶瓷材料及其制备方法与应用。所述的微波介质陶瓷材料的主晶相的结构为xCaTiO3-(1-x)ReAO3；Re为La、Nd和Sm中的至少一种，A为Al和Ga中的至少一种；0≤x≤1；所述的微波介质陶瓷材料还包括改性添加剂。本发明通过配料、砂磨、预烧、添加改性添加剂、砂磨、造粒、压制成型、烧结步骤制得微波介质陶瓷材料。该材料具有低成本和微波介电性能优异的特点，是一种高介电常数、高Q、频率温度系数接近零温漂并在一定范围附件连续可调的微波介质陶瓷材料，可用于制造通讯系统中介质谐振器、全介质滤波器、腔体滤波器、天线等微波元器件。
【IPC分类】C04B35/622, C04B35/44, C04B35/50, C04B35/465
【公开号】CN105000884
【申请号】CN201510508571
【发明人】吕开明, 殷旺, 马才兵, 岑远清
【申请人】广东国华新材料科技股份有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年8月18日