超低tanδ值介质陶瓷材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种超低tanδ值介质陶瓷材料及其制备方法，材料化学式为xBaO?ySrO?zCeO2?uLa2O3?vTiO2?wM，M=MnO2,MgO,NiO,ZrO2。其中(x+y+z+u):v=1:1，0.10≤x≤0.50；0.30≤y≤0.70；0.05≤z≤0.10；0.01≤u≤0.20；0.95≤v≤1.00；w≤0.03；x,y,z,u,v,w均采用摩尔分数。制备方法是配料并将配合料进行球磨，出料烘干后进行煅烧，合成陶瓷粉料；然后粉碎、二次球磨，出料、烘干、过筛、得到粉体，再进行造粒；然后成型，烧结，最终得到超低tanδ值介质陶瓷材料，介电常数可调。
【专利说明】
超低tanS值介质陶瓷材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种陶瓷材料及其制备方法，特别是涉及一种具有低的ta#值的介质 陶瓷材料及其制备方法，应用于特种陶瓷材料工艺技术领域。
【背景技术】
[0002] 高性能的介质陶瓷材料应用非常广泛，可应用于核物理技术、电子束、谐振器、滤 波器、加速器、相控阵天线等。脉冲功率系统不仅要求储能元件具有低的tanS值，同时对器 材的高度集成化、小型化，高可靠性和低成本提出了很高的要求。低tanS值可以提高滤波器 的同带边缘信号频率的相应陡度，提高频率的利用率。在相控阵天线中，低tanS有利于减小 插入损耗，提高每个单位分贝的相移量。随着脉冲功率器件总量的增加和介质陶瓷的小型 化，介电常数不断提高，会不可避免的带来材料tan5值的增加，过高的tan5值增加了能源资 源的浪费，因此如何保证得到适中的介电常数，同时降低过高的tanS值成为了研究的重中 之重。为此，介质陶瓷材料必须具有适中的介电常数和低的介电损耗。
[0003] 在介质陶瓷材料中，BaxSn-xTi03(BST)系列的陶瓷材料具有低的tanS值而备受青 睐。但是由于Ti 4+在高温烧结过程中容易产生还原现象，造成氧空位浓度增加，导致taM值 增加，对能源的消耗量很大，因而很大程度上限制了 BST系材料的应用。各国科学家及研究 人员都在积极寻找一种新型的可替代BST系材料的介质陶瓷。一般来说，通过离子的部分取 代可以降低介质陶瓷的介电常数和tan5值。浙江大学的Yuhu i Huang等研究了 Ba〇.6Sr〇.4Ti〇3/5wt%MgO陶瓷的介电性能（er=l〇50，tan5=〇 · 〇1)，但其介电性能不够理想。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种 超低tanS值介质陶瓷材料及其制备方法，同时能满足介电常数可调，并提供一种能满足实 际应用的介质陶瓷材料，为脉冲功率技术应用领域提供特种陶瓷材料制备工艺。
[0005] 为达到上述发明创造目的，采用下述技术方案： 一种超低tan5值介质陶瓷材料，其化学式为xBa〇-ySr〇-zCe〇2-uLa2〇3_vTi〇2-wM，其复 合材料组分满足如下数值计量关系：（x+y+z+u): v=l: 1 ;0· 1(Χχ<0· 50;0 · 30<y<0.70; 0.05彡2彡0.10;0.01彡11彡0.20;0.95彡￥彡1.00 ;￥彡0.03;化学式中的叉、7、2、11、￥和￥均 采用摩尔分数计量，其中Μ为Mn〇2、MgO、NiO和Zr〇2中任意一种金属氧化物或任意几种的复 合金属氧化物。
[0006] 作为本发明的第一种优选的技术方案，超低taM值介质陶瓷材料的化学式为 0 · 5Ba0_0 · 3Sr0_0 · 08Ce〇2_0 · lLa2〇3_〇 · 98Ti〇2_0 · 03 Mn〇2。
[0007] 作为本发明的第二种优选的技术方案，超低taM值介质陶瓷材料的化学式为 0 · 2Ba〇-〇 · 7Sr〇-〇 · 08Ce〇2_0 · 01La2〇3_〇 · 99Ti〇2_0 · 03 Mn〇2。
[0008] 作为本发明的第三种优选的技术方案，超低taM值介质陶瓷材料的化学式为 0 · 3Ba〇-〇 · 4Sr〇-〇 · 05Ce〇2_0 · 2La2〇3_〇 · 95Ti〇2_0 · 02 MgO。
[0009] 作为本发明的第四种优选的技术方案，超低tans值介质陶瓷材料的化学式为 0.3Ba0_0.4Sr0 _0.06Ce〇2_0.2La2〇3_0.96T1Ο2 〇
[0010] 作为本发明的第五种优选的技术方案，超低tans值介质陶瓷材料的化学式为 0.2Ba0_0.6Sr0 _0.09Ce〇2_0. lLa2〇3_0.99Ti〇2_0.03 Mg0〇
[0011] 作为本发明的第六种优选的技术方案，超低taM值介质陶瓷材料的化学式为 0 · lBa〇-〇 · 7Sr〇-〇 · lCe〇2_0 · 05La2〇3-〇 · 95Ti〇2_0 · 03 NiO。
[0012] 作为本发明的第七种优选的技术方案，超低taM值介质陶瓷材料的化学式为 0 · 2Ba〇-〇 · 6Sr〇-〇 · 06Ce〇2_0 · lLa2〇3-〇 · 96Ti〇2_0 ·01 NiO。
[0013] 作为本发明的第八种优选的技术方案，超低taM值介质陶瓷材料的化学式为 0 · lBa0_0 · 7Sr0_0 · lCe〇2_0 · 05La2〇3_0 · 95Ti〇2_0 · 02 Zr〇2。
[0014] 作为本发明的第九种优选的技术方案，超低taM值介质陶瓷材料的化学式为 0 · 2Ba0_0 · 6Sr0_0 · 06Ce〇2_0 · lLa2〇3_0 · 96Ti〇2_0 · 03 Zr〇2。
[0015] 一种超低tans值介质陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤： a. 称量原料组分:按照化学式为xBa〇-ySr〇-zCe〇2-uLa2〇3-vTi〇2_wM的介质陶瓷材料 的复合材料组分化学计量比，计算出所需各原料的质量，选取并分别称量Ba0、Sr0、Ce0 2、 La2〇3、Ti02和Μ中的金属氧化物材料作为原料，其中Μ为Mn0 2、Mg0、Ni0和Zr02中任意一种金 属氧化物或任意几种的复合金属氧化物;所采用的原料的质量百分比纯度如下：99.7%的 BaO; 99 · 5% 的 SrO; 99 · 9% 的 Ce〇2; 99 · 9% 的 La2〇3; 99 · 7% 的 Ti〇2; 99 · 9% 的 Mn〇2、Mg0、Ni0 或 Zr〇2; 化学式中的1、7、2、1!、7和《均采用摩尔分数计量;化学式中的化学计量参数满足如下化学计 量比关系 ：（x+y+z+u):v=l:l;0.10<x<0.50;0.30<y<0.70 ;0.05<z<0.10;0.0Ku< 0.20；0.95^v ^1.00；w ^0.03； b. 将在所述步骤a中称量的各种原料倒入树脂球磨罐内，采用乙醇体积浓度为90~95 %酒精作为球磨助剂，并将酒精和Zr〇2磨球加入球磨罐内，使球磨罐内的三者重量比关系满 足原料:磨球:酒精为1:4:1的比例;球磨24小时，混合均匀后出料，得到混合物浆料，再将混 合物浆料在1 〇〇 °C下烘干，得到干燥的均匀混合原料； c. 将在所述步骤b中制备的均匀混合原料在1200°C下煅烧至少2小时，合成制备瓷料； d. 将在所述步骤c中合成好的瓷料倒入球磨罐中再进行二次球磨24小时;球磨罐内的 三者重量比关系满足瓷料:磨球:酒精助剂的比例为1:4:1;球磨结束后出料，得到瓷粉浆 料，再将瓷粉浆料在100 °C下烘干后过40目筛，得到粒度均匀的中间原料粉体； e. 将在所述步骤d中得到的中间原料粉体中加入质量浓度为10wt%的聚乙稀醇溶液， 混合制成混合料，使聚乙烯醇溶液的质量为混合料质量的7-10wt%，通过中间原料粉体和聚 乙烯醇溶液混合进行造粒，并过40目筛，得到粒度均匀的预烧粉料； f. 将在所述步骤e中制备的预烧粉料放入成型模具中，在100_200MPa压力下，干压成 型为设定形状和尺寸的块体素坯，然后采用5°C/min的升温速率，在600°C下将成型好的块 体素坯恒温2小时以除去粘结剂，再以5 °C /min的升温速率，在1350 °C下对块体素坯烧结至 少2小时，最终制得所需的介质陶瓷材料。作为本发明优选的技术方案，优选将预烧粉料干 压成型为l〇*5mm的圆柱体的块体素还。
[0016]本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点： 1.本发明在对BaxSn-xTiOXBST)的研究基础上，通过离子取代，采用独特的简单工艺 制备了新的超低tanS值介质陶瓷材料，成本低廉，易于批量生产，所制备的部分介质陶瓷材 料tanS值甚至可达4.49 X ΚΓ5,介电常数能达到250;显著优于传统BST系列的陶瓷材料的 介电性能，并明显优于现有的1^().631'().41';[03/5￥七%1%0的介电性能（￡ 1^=1050431^=0.01); 2.本发明超低taM值介质陶瓷材料通过成分调控和制备工艺的调整，能实现介电常 数可调，实现低的介电损耗，满足介质陶瓷材料在不同系列的脉冲功率系统的应用的要求。
【具体实施方式】
[0017] 本发明的优选实施例详述如下： 实施例一： 在本实施例中，一种超低tans值介质陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤： a. 称量原料组分:按照化学式为xBa〇-ySr〇-zCe〇2-uLa2〇3-vTi〇2_wMn〇2的介质陶瓷材 料的复合材料组分化学计量比，分别计算出所需各原料的质量，选取并分别称量Ba0、Sr0、 Ce02、La203、Ti02和Μη0 2中的金属氧化物材料作为原料;所采用的原料的质量百分比纯度如 下：99 · 7%的BaO; 99 · 5%的SrO; 99 · 9%的Ce〇2; 99 · 9%的La2〇3; 99 · 7%的Ti〇2; 99 · 9%的Mn〇2; SP，在 化学式中的1、7、2、11、￥和￥均采用摩尔分数计量，并按照1=0.10，0.20，0.30，0.40， 0.50;y=0.30， 0.40， 0.50， 0·60,0·70;ζ=0·05， 0.06， 0.07， 0.08， 0.09， 0.10;u= 0.01， 0.05， 0.10， 0.15， 0.20; ν=0·95， 0.96， 0.97， 0.98， 0.99，1.00;w= 0·00， 0.01，0.02, 0.03中的一系列化学计量比组合换算出14种原料所需质量的配料组合，然后 称量各原料，参见表1; b. 将在所述步骤a中称量的各种原料倒入树脂球磨罐内，采用乙醇体积浓度为95%酒 精作为球磨助剂，并将酒精和Zr02磨球加入球磨罐内，使球磨罐内的三者重量比关系满足 原料:磨球:酒精为1:4:1的比例;球磨24小时，混合均匀后出料，得到混合物浆料，再将混合 物浆料在1 〇〇 °C下烘干，得到干燥的均匀混合原料； c. 将在所述步骤b中制备的均匀混合原料在1200°C下煅烧2小时，合成制备瓷料； d. 将在所述步骤c中合成好的瓷料倒入球磨罐中再进行二次球磨24小时;球磨罐内的 三者重量比关系满足瓷料:磨球:酒精助剂的比例为1:4:1;球磨结束后出料，得到瓷粉浆 料，再将瓷粉浆料在100 °C下烘干后过40目筛，得到粒度均匀的中间原料粉体； e. 将在所述步骤d中得到的中间原料粉体中加入质量浓度为10wt%的聚乙稀醇溶液， 混合制成混合料，使聚乙烯醇溶液的质量为混合料质量的7-10wt%，通过中间原料粉体和聚 乙烯醇溶液混合进行造粒，并过40目筛，得到粒度均匀的预烧粉料； f. 将在所述步骤e中制备的预烧粉料放入成型模具中，在100_200MPa压力下，将预烧 粉料干压成型为1〇*5_的圆柱体的块体素坯，然后采用5°C/min的升温速率，在600°C下将 成型好的块体素坯恒温2小时以除去粘结剂，再以5°C/min的升温速率，在1350Γ下对块体 素坯烧结2小时，最终制得所需的介质陶瓷材料。
[0018] 实验分析测试： 对于本实施例制备的介质陶瓷材料，采用宽频介电谱(Germany，Novocontrol)及相关 配套仪器测试其介质性能。本实施例制备的xBa〇-y Sr〇-zCe〇2-uLa2〇3-vTi〇2_wMn〇2的介质陶 瓷材料样品的介电性能测试结果见表1。
[0019] 表1 · xBaO-ySrO-zCeC^nLasCb-vTiC^ifMnC^ 材料的介电性能
从表 1 可知，本实施例制备的Ο · 5Ba〇-〇 · 3Sr〇-〇 · 08Ce〇2-〇 · lLa2〇3-〇 · 98Ti〇2-〇 · 03 Mn〇2 和0·2Ba〇-〇·7Sr〇-〇·08Ce02-0·01La2〇3-〇·99Ti0 2-0·03 Mn02的两个系列的介质陶瓷材料的 tanS值非常低，分别达到4.49 X 10_5和5.35 X 10_5,相对介电常数分别对应为277和 262,是本实施例14种原料配料组合制备的14个系列的介质陶瓷材料中tanS值较低的两个 系列，介电性能非常理想，能实现低的介电损耗，满足介质陶瓷材料在不同系列的脉冲功率 系统的应用要求。
[0020] 实施例二： 本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于： 用MgO代替了 Mn〇2。
[0021 ]在本实施例中，一种超低tanS值介质陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤： a. 称量原料组分:按照化学式为xBa〇-ySr〇-zCe〇2-uLa2〇3-vTi〇2_wMgO的介质陶瓷材 料的复合材料组分化学计量比，分别计算出所需各原料的质量，选取并分别称量Ba0、Sr0、 Ce02、La203、Ti02和MgO中的金属氧化物材料作为原料;所采用的原料的质量百分比纯度如 下：99 · 7%的BaO; 99 · 5%的SrO; 99 · 9%的Ce〇2; 99 · 9%的La2〇3; 99 · 7%的Ti〇2; 99 · 9%的MgO;即，在 化学式中的1、7、2、11、￥和￥均采用摩尔分数计量，并按照1=0.10，0.20，0.30，0.40， 0.50;y=0.30， 0.40， 0.50， 0·60,0·70;ζ=0·05， 0.06， 0.07， 0.08， 0.09， 0.10;u= 0.01， 0.05， 0.10， 0.15， 0·20;ν=0·95， 0.96， 0.97， 0.98， 0.99，1.00;w= 0·00， 0.01，0.02, 0.03中的一系列化学计量比组合换算出16种原料所需质量的配料组合，然后 称量各原料，参见表2; b. 本步骤与实施例一相同； c. 本步骤与实施例一相同； d. 本步骤与实施例一相同； e. 本步骤与实施例一相同； f. 本步骤与实施例一相同。
[0022] 实验分析测试： 对于本实施例制备的介质陶瓷材料，采用宽频介电谱(Germany，Novocontrol)及相关 配套仪器测试其介质性能。本实施例制备的xBa〇-ySr〇-zCe〇2-uLa2〇3-vTi〇2_wMgO的介质陶 瓷材料样品的介电性能测试结果见表2。
[0023] 表2 · xBa〇-ySr〇-zCe〇2-uLa2〇3-vTi〇2iMgO 材料的介电性能
从表 2 可知，本实施例制备的 0 · 3Ba〇-〇 · 4Sr〇-〇 · 05Ce〇2_0 · 2La2〇3_〇 · 95Ti〇2_0 · 02Mg0、 0 · 3Ba〇-〇 · 4Sr〇-〇 · 06Ce〇2_0 · 2La2〇3_〇 · 96Ti〇2和0 · 2Ba〇-〇 · 6Sr〇-〇 · 09Ce〇2_〇 · lLa2〇3_ 0.99Ti〇2_0.03 MgO的3个系列的介质陶瓷材料的taM值非常低，分别达到1.46 X 10一4、 1.46 X 10_4和1.65 X 10_4,相对介电常数分别对应为328、331和320,是本实施例16种原 料配料组合制备的16个系列的介质陶瓷材料中tanS值较低的3个系列，其中0.38 &0_ 0.4Sr〇-〇 . 06Ce〇2_0.2La2〇3_〇. 96Ti〇2的配料中未采用MgO，本实施制备的介质陶瓷材料的 介电性能非常理想，能实现低的介电损耗，满足介质陶瓷材料在不同系列的脉冲功率系统 的应用要求。
[0024] 实施例三： 本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于： 用NiO代替了 Mn〇2。
[0025] 在本实施例中，一种超低tanS值介质陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤： a.称量原料组分:按照化学式为xBa〇-ySr〇-zCe〇2-uLa2〇3-vTi〇2_wNiO的介质陶瓷材 料的复合材料组分化学计量比，分别计算出所需各原料的质量，选取并分别称量Ba0、Sr0、 Ce02、La203、Ti02和NiO中的金属氧化物材料作为原料;所采用的原料的质量百分比纯度如 下：99 · 7%的BaO; 99 · 5%的SrO; 99 · 9%的Ce〇2; 99 · 9%的La2〇3; 99 · 7%的Ti〇2; 99 · 9%的NiO; SP，在 化学式中的1、7、2、11、￥和￥均采用摩尔分数计量，并按照1=0.10，0.20，0.30，0.40， 0.50;y=0.30， 0.40， 0.50， 0·60,0·70;ζ=0·05， 0.06， 0.07， 0.08， 0.09， 0.10;u= 0.01， 0.05， 0.10， 0.15， 0.20; ν=0·95， 0.96， 0.97， 0.98， 0.99，1.00;w= 0·00， 0.01，0.02, 0.03中的一系列化学计量比组合换算出10种原料所需质量的配料组合，然后 称量各原料，参见表3; b. 本步骤与实施例一相同； c. 本步骤与实施例一相同； d. 本步骤与实施例一相同； e. 本步骤与实施例一相同； f. 本步骤与实施例一相同。
[0026] 实验分析测试： 对于本实施例制备的介质陶瓷材料，采用宽频介电谱(Germany，Novocontrol)及相关 配套仪器测试其介质性能。本实施例制备的xBa〇-ySr〇-zCe〇2-uLa2〇3-vTi〇2_wNiO的介质陶 瓷材料样品的介电性能测试结果见表3。
[0027] 表3 · xBa〇-ySr〇-zCe〇2-uLa2〇3-vTi〇2iNiO 材料的介电性能
从表3可知，本实施例制备的0 · lBa〇-〇 · 7Sr〇-〇 · lCe〇2_0 · 05La2〇3_〇 · 95Ti〇2_0 · 03 NiO 和0 · 2Ba〇-〇 · 6Sr〇-〇 · 06Ce〇2_0 · lLa2〇3_〇 · 96Ti〇2_0 · 01 NiO的两个系列的介质陶瓷材料的 tanS值非常低，分别达到5.72 X 10_4和6.09 X 10_4,相对介电常数分别对应为360和 365,是本实施例10种原料配料组合制备的10个系列的介质陶瓷材料中tanS值较低的两个 系列，介电性能非常理想，能实现低的介电损耗，满足介质陶瓷材料在不同系列的脉冲功率 系统的应用要求。
[0028] 实施例四： 本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于： 用 Zr〇2代替了 Mn〇2。
[0029] 在本实施例中，一种超低tanS值介质陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤： a.称量原料组分：按照化学式为xBa〇-ySr〇-zCe〇2-uLa2〇3-vTi〇2_w Zr〇2的介质陶瓷 材料的复合材料组分化学计量比，分别计算出所需各原料的质量，选取并分别称量BaO、 3抑、〇6〇2、1^2〇3、1^〇2和2抑2中的金属氧化物材料作为原料;所采用的原料的质量百分比纯 度如下：99 · 7%的BaO; 99 · 5%的SrO; 99 · 9%的Ce〇2; 99 · 9%的La2〇3; 99 · 7%的Ti〇2; 99 · 9%的Zr〇2; 艮P，在化学式中的x、y、z、u、v和w均采用摩尔分数计量，并按照x=0.10, 0.20，0.30，0.40， 0.50;y=0.30， 0.40， 0.50， 0·60,0·70;ζ=0·05， 0.06， 0.07， 0.08， 0.09， 0.10;u= 0.01， 0.05， 0.10， 0.15， 0.20; ν=0·95， 0.96， 0.97， 0.98， 0.99，1.00;w= 0·00， 0.01，0.02, 0.03中的一系列化学计量比组合换算出12种原料所需质量的配料组合，然后 称量各原料，参见表4; b. 本步骤与实施例一相同； c. 本步骤与实施例一相同； d. 本步骤与实施例一相同； e. 本步骤与实施例一相同； f. 本步骤与实施例一相同。
[0030]实验分析测试： 对于本实施例制备的介质陶瓷材料，采用宽频介电谱(Germany，Novocontrol)及相关 配套仪器测试其介质性能。本实施例制备的xBa〇-ySr〇-zCe〇2-uLa2〇3-vTi〇2_wZr〇2的介质陶 瓷材料样品的介电性能测试结果见表4。
[0031 ]表4. xBa〇-ySr〇-zCe〇2-uLa2〇3-vTi〇2iZr〇2材料的介电性能
从表4可知，本实施例制备的0 · lBa〇-〇 · 7Sr〇-〇 · lCe〇2_0 · 05La2〇3_〇 · 95Ti〇2_0 · 02 Zr〇2 和0 · 2Ba〇-〇 · 6Sr〇-〇 · 06Ce〇2_0 · lLa2〇3_〇 · 96Ti〇2_0 · 03 Zr〇2的两个系列的介质陶瓷材料的 tanS值非常低，分别达到3.07 X 10-3和4.40 X 10-3，相对介电常数分别对应为420和 436,是本实施例12种原料配料组合制备的12个系列的介质陶瓷材料中tanS值较低的两个 系列，介电性能非常理想，能实现低的介电损耗，满足介质陶瓷材料在不同系列的脉冲功率 系统的应用要求。
[0032]上面对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发 明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改 变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不 背离本发明超低tanS值介质陶瓷材料及其制备方法的技术原理和发明构思，都属于本发明 的保护范围。
【主权项】
1. 一种超低tan5值介质陶瓷材料，其特征在于，其化学式为xBa〇-ySr〇-zCe〇2-uLa2〇3-vTi〇2_wM，其复合材料组分满足如下数值计量关系：（x+y+z+u) :v=l:l;0.1(Xx<0.50; 0.30彡7彡0.70;0.05彡2彡0.10 ;0.01彡11彡0.20;0.95彡￥彡1.00#彡0.03;化学式中的 x、y、z、u、v和w均采用摩尔分数计量，其中Μ为Mn〇2、MgO、NiO和Zr〇2中任意一种金属氧化物 或任意几种的复合金属氧化物。2. 根据权利要求1所述超低tanS值介质陶瓷材料，其特征在于：其化学式为〇.5Ba〇-0 · 3Sr0_0 · 08Ce〇2_0 · lLa2〇3_0 · 98Ti〇2_0 · 03 Mn〇2。3. 根据权利要求1所述超低tanS值介质陶瓷材料，其特征在于：其化学式为〇 . 2Ba〇-0 · 7Sr0_0 · 08Ce〇2_0 · 01La2〇3_0 · 99Ti〇2_0 · 03 Mn〇2 〇4. 根据权利要求1所述超低tanS值介质陶瓷材料，其特征在于：其化学式为0.38&0_ 0 · 4Sr〇-〇 · 05Ce〇2_0 · 2La2〇3-〇 · 95Ti〇2_0 · 02 MgO。5. 根据权利要求1所述超低tanS值介质陶瓷材料，其特征在于：其化学式为〇.38&〇-0 · 4Sr〇-〇 · 06Ce〇2_0 · 2La2〇3-〇 · 96Ti〇2。6. 根据权利要求1所述超低tanS值介质陶瓷材料，其特征在于：其化学式为0.28&0_ 0 · 6Sr〇-〇 · 09Ce〇2_0 · lLa2〇3-〇 · 99Ti〇2_0 · 03 MgO。7. 根据权利要求1所述超低tanS值介质陶瓷材料，其特征在于：其化学式为〇.18&0_ 0 · 7Sr〇-〇 · lCe〇2_0 · 05La2〇3-〇 · 95Ti〇2_0 · 03 NiO。8. 根据权利要求1所述超低tanS值介质陶瓷材料，其特征在于：其化学式为0.28&0_ 0 · 6Sr〇-〇 · 06Ce〇2_0 · lLa2〇3-〇 · 96Ti〇2_0 ·01 NiO。9. 根据权利要求1所述超低tanS值介质陶瓷材料，其特征在于：其化学式为〇 . IBaO-0.7Sr0_0. lCe〇2_0.05La2〇3_0.95Ti〇2_0.02 Zr〇2。10. 根据权利要求1所述超低tans值介质陶瓷材料，其特征在于:其化学式为〇.28&〇-0 · 6Sr〇-〇 · 06Ce〇2-〇 · lLa2〇3-〇 · 96Ti〇2-〇 · 03 Zr〇2。11. 一种超低tan5值介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： a. 称量原料组分:按照化学式为xBa〇-ySr〇-zCe〇2-uLa2〇3-vTi〇2_wM的介质陶瓷材料的 复合材料组分化学计量比，计算出所需各原料的质量，选取并分别称量Ba0、Sr0、Ce0 2、 La2〇3、Ti02和Μ中的金属氧化物材料作为原料，其中Μ为Mn0 2、Mg0、Ni0和Zr02中任意一种金 属氧化物或任意几种的复合金属氧化物;所采用的原料的质量百分比纯度如下：99.7%的 BaO; 99 · 5% 的 SrO; 99 · 9% 的 Ce〇2; 99 · 9% 的 La2〇3; 99 · 7% 的 Ti〇2; 99 · 9% 的 Mn〇2、MgO、NiO 或 Zr〇2; 化学式中的1、7、2、1!、7和《均采用摩尔分数计量;化学式中的化学计量参数满足如下化学计 量比关系 ：（x+y+z+u):v=l:l;0.10<x<0.50;0.30<y<0.70 ;0.05<z<0.10;0.0Ku< 0.20；0.95^v ^1.00；w ^0.03； b. 将在所述步骤a中称量的各种原料倒入树脂球磨罐内，采用乙醇体积浓度为90~95 %酒精作为球磨助剂，并将酒精和Zr〇2磨球加入球磨罐内，使球磨罐内的三者重量比关系满 足原料:磨球:酒精为1:4:1的比例;球磨24小时，混合均匀后出料，得到混合物浆料，再将混 合物浆料在1 〇〇 °C下烘干，得到干燥的均匀混合原料； c. 将在所述步骤b中制备的均匀混合原料在1200°C下煅烧至少2小时，合成制备瓷料； d. 将在所述步骤c中合成好的瓷料倒入球磨罐中再进行二次球磨24小时;球磨罐内的 三者重量比关系满足瓷料:磨球:酒精助剂的比例为1:4:1;球磨结束后出料，得到瓷粉浆 料，再将瓷粉浆料在100 °C下烘干后过40目筛，得到粒度均匀的中间原料粉体； e .将在所述步骤d中得到的中间原料粉体中加入质量浓度为10wt%的聚乙稀醇溶液， 混合制成混合料，使聚乙烯醇溶液的质量为混合料质量的7-10wt%，通过中间原料粉体和聚 乙烯醇溶液混合进行造粒，并过40目筛，得到粒度均匀的预烧粉料； f.将在所述步骤e中制备的预烧粉料放入成型模具中，在100_200MPa压力下，干压成 型为设定形状和尺寸的块体素坯，然后采用5°C/min的升温速率，在600°C下将成型好的块 体素坯恒温2小时以除去粘结剂，再以5 °C /min的升温速率，在1350 °C下对块体素坯烧结至 少2小时，最终制得所需的介质陶瓷材料。12.根据权利要求11所述超低tan5值介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于:在所述步 骤f中，将预烧粉料干压成型为1〇*5_的圆柱体的块体素坯。
【文档编号】C04B35/622GK106045497SQ201610339918
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】卞建江, 叶翔云, 刘延朋, 贺娇娇, 李玉民, 张旭虹
【申请人】上海大学