专利名称：一种介质陶瓷及其制备方法和谐振子的制作方法
技术领域：
本发明涉及陶瓷材料领域，具体地涉及一种介质陶瓷及其制备方法和谐振子。
背景技术：
介质陶瓷是用在滤波器、电容器等元器件中，通常要求其具有较高的介电常数和较低的介电损耗角正切值。随着天线微波器件的新发展，对介质陶瓷的介电常数和损耗有了更高的要求。常规的介质陶瓷包括钛酸钡和一些氧化物，但它们一般不能得到高介电常数、低损耗的产品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种介质陶瓷的制备方法及介质陶瓷，该介质陶瓷制成的谐振子介电常数高、损耗低，并且谐振频率温度系数稳定；本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是一种介质陶瓷制备方法，将20mol % -25mol % 的 BaO 粉末和 62mol % -67mol % 的 TiO2 粉末和 I. 5mol % -2. 5mol % 的NdO2粉末和5. 5mol % -6. 5mol %的B2O3粉末和4. 8mol % _6mol %的Al2O3粉末研磨后混合，在压强为180 250MPa、温度为1100°C 1200°C的条件下烧结2 4小时而成。优选地，烧结为热等静压烧结或放电等离子烧结。本发明还提供一种介质陶瓷，按摩尔百分比包含20mo I % -25mo I %的BaO和62mol % -67mol % 的 TiO2 和 I. 5mol % -2. 5mol % 的 NdO2 和 5. 5mol % -6. 5mol % 的 B2O3 和
4.8mol % -6mol % 的 Al2O3。另外，本发明还提供一种谐振子，该谐振子为介质陶瓷，介质陶瓷按摩尔百分比包含 20mol % -25mol % 的 BaO 和 62mol % _67mol % 的 TiO2 和 I. 5mol % -2. 5mol % 的 NdO2 和
5.5mol % -6. 5mol % 的 B2O3 和 4. 8mol % _6mol % 的 Al2O3。本发明的有益效果为本发明的介质陶瓷介电常数为33左右、QXf可以达到15000,谐振频率温度系数稳定，为15ppm/°C左右；并且结构致密、均勻、机械性能良好,可以广泛应用微波元器件例如滤波器谐振子上，具有良好的发展前景。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细阐述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。一种介质陶瓷制备方法将20mol % -25mol %的BaO粉末和62mol % -67mol %的 TiO2 粉末和 I. 5mol % -2. 5mol % 的 NdO2 粉末和 5. 5mol % -6. 5mol % 的 B2O3 粉末和4. 8mol % -6mol %的Al2O3粉末研磨后混合，在压强为180 250MPa、温度为1100°C 1200°C的条件下烧结2 4小时形成上述介质陶瓷。应当理解，烧结为热等静压烧结或放电等离子烧结。
满足上述表达式的氧化物粉制成的谐振子，介电常数为33左右、QXf可以达到15000,谐振频率温度系数稳定，为15ppm/°C左右；并且结构致密、均勻、机械性能良好,可以广泛应用微波元器件例如滤波器谐振子上。实施例一将22mol %的BaO粉末和65mol %的TiO2粉末和2mol %的NdO2粉末和6mol %的B2O3粉末和5mol %的Al2O3粉末用研磨机研磨后混合，在压强为180MPa、温度为1200°C的条件下热等静压烧结2小时而成。满足上述表达式的氧化物粉末制成的谐振子，介电常数为33左右、QXf可以达到15000,谐振频率温度系数稳定,为15ppm/°C左右；并且结构致密、均勻、机械性能良好,可 以广泛应用微波元器件例如滤波器谐振子上。实施例二将25mol %的BaO粉末和62mol %的TiO2粉末和2mol %的NdO2粉末和6mol %的B2O3粉末和5mol %的Al2O3粉末用研磨机研磨后混合，在压强为200MPa、温度为1100°C的条件下放电等离子烧结3小时而成。满足上述表达式的氧化物粉末制成的谐振子，介电常数为33左右、QXf可以达到15000,谐振频率温度系数稳定,为15ppm/°C左右；并且结构致密、均勻、机械性能良好,可以广泛应用微波元器件例如滤波器谐振子上。实施例三将20mol % 的 BaO 粉末和 67mol % 的 TiO2 粉末和 I. 8mol % 的 NdO2 粉末和 5. 5mol %的B2O3粉末和5. 7mol%的Al2O3粉末用研磨机研磨后混合，在压强为250MPa、温度为1190°C的条件下热等静压烧结2. 5小时而成。满足上述表达式的氧化物粉末制成的谐振子，介电常数为33左右、QXf可以达到15000,谐振频率温度系数稳定,为15ppm/°C左右；并且结构致密、均勻、机械性能良好,可以广泛应用微波元器件例如滤波器谐振子上。实施例四将23mol % 的 BaO 粉末和 64mol % 的 TiO2 粉末和 2. 5mol % 的 NdO2 粉末和 5. 7mol %的B2O3粉末和4. 8mol%的Al2O3粉末用研磨机研磨后混合，在压强为190MPa、温度为1150°C的条件下放电等离子烧结4小时而成。满足上述表达式的氧化物粉末制成的谐振子，介电常数为33左右、QXf可以达到15000,谐振频率温度系数稳定,为15ppm/°C左右；并且结构致密、均勻、机械性能良好,可以广泛应用微波元器件例如滤波器谐振子上。实施例五将23. 3mol % 的 BaO 粉末和 62. 5mol % 的 TiO2 粉末和 2. 2mol % 的 NdO2 粉末和6. 5mol %的B2O3粉末和5. 5mol %的Al2O3粉末用研磨机研磨后混合，在压强为220MPa、温度为1160°C的条件下热等静压烧结3. 5小时而成。满足上述表达式的氧化物粉末制成的谐振子，介电常数为33左右、QXf可以达到15000,谐振频率温度系数稳定,为15ppm/°C左右；并且结构致密、均勻、机械性能良好,可以广泛应用微波元器件例如滤波器谐振子上。实施例六
将24mol % 的 BaO 粉末和 63mol % 的 TiO2 粉末和 I. 7mol % 的 NdO2 粉末和 5. 6mol %的B2O3粉末和5. 7mol%的Al2O3粉末用研磨机研磨后混合，在压强为240MPa、温度为1130°C的条件下热等静压烧结3. 2小时而成。满足上述表达式的氧化物粉末制成的谐振子，介电常数为33左右、QXf可以达到15000,谐振频率温度系数稳定,为15ppm/°C左右；并且结构致密、均勻、机械性能良好,可以广泛应用微波元器件例如滤波器谐振子上。综上所述，一种介质陶瓷制备方法将20mol % -25mol %的BaO粉末和62mol % -67mol % 的 TiO2 粉末和 I. 5mol % -2. 5mol % 的 NdO2 粉末和 5. 5mol % -6. 5mol %的B2O3粉末和4. 8mol % -6mol %的Al2O3粉末研磨后混 合，在压强为180 250MPa、温度为1100°C 1200°C的条件下利用热等静压烧结或放电等离子烧结2 4小时形成上述介质陶瓷。满足上述表达式的氧化物粉制成的谐振子，介电常数为33左右、QXf可以达到15000,谐振频率温度系数稳定，为15ppm/°C左右；并且结构致密、均勻、机械性能良好,可以广泛应用微波元器件例如滤波器谐振子上。在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。
权利要求
1.一种介质陶瓷制备方法，其特征在于，将20mol % -25mol %的BaO粉末和62mol % -67mol % 的 TiO2 粉末和 I. 5mol % -2. 5mol % 的 NdO2 粉末和 5. 5mol % -6. 5mol %的B2O3粉末和4. 8mol % -6mol %的Al2O3粉末研磨后混合，在压强为180 250MPa、温度为1100°C 1200°C的条件下烧结2 4小时而成。
2.根据权利要求I所述的介质陶瓷制备方法，其特征在于，所述烧结为热等静压烧结或放电等离子烧结。
3.一种介质陶瓷，其特征在于，按摩尔百分比包含20mol % -25mol %的BaO和62mol % -67mol % 的 TiO2 和 I. 5mol % -2. 5mol % 的 NdO2 和 5. 5mol % -6. 5mol % 的 B2O3 和4.8mol % -6mol % 的 Al2O3。
4.一种谐振子，其特征在于，所述谐振子为介质陶瓷，所述介质陶瓷按摩尔百分比包含 20mol % -25mol % 的 BaO 和 62mol % _67mol % 的 TiO2 和 I. 5mol % -2. 5mol % 的 NdO2 和.5.5mol % -6. 5mol % 的 B2O3 和 4. 8mol % _6mol % 的 Al2O3。
全文摘要
本发明提供一种介质陶瓷及介质陶瓷的制备方法，将20mol％-25mol％的BaO粉末和62mol％-67mol％的TiO2粉末和1.5mol％-2.5mol％的NdO2粉末和5.5mol％-6.5mol％的B2O3粉末和4.8mol％-6mol％的Al2O3粉末研磨后混合，在压强为180～250MPa、温度为1100℃～1200℃的条件下利用热等静压烧结或放电等离子烧结2～4小时而成。本发明还提供一种由上述陶瓷制成的谐振子，该谐振子介电常数高、损耗低，并且谐振频率温度系数稳定。本发明的介质陶瓷介电常数为33左右、Q×f可以达到15000，谐振频率温度系数稳定，为15ppm/℃左右，并且结构致密、均匀、机械性能良好，可以广泛应用微波元器件例如滤波器谐振子上，具有良好的发展前景。
文档编号C04B35/622GK102807365SQ201210268359
公开日2012年12月5日 申请日期2012年7月31日 优先权日2012年7月31日
发明者刘若鹏, 赵治亚, 缪锡根, 安娜·玛丽亚·劳拉·博卡内格拉 申请人:深圳光启创新技术有限公司