一种微波陶瓷材料DyVO4及其制备方法

一种微波陶瓷材料dyvo4及其制备方法
技术领域
1.本发明属于电子陶瓷及其制造领域，涉及一种微波陶瓷材料dyvo4及其制备方法。


背景技术：

2.随着第五代移动通信技术的出现，高介电常数器件所带来的高阈值电压、低信号通道移动性等问题变得更加突出。为了满足其高速信号传输能力，寻找一些具有低介电常数的微波介电陶瓷具有较大的意义和价值。钒酸盐陶瓷具有较低的烧结温度和优良的微波介电性能而受到越来越多的关注。“preparation,crystal structure and microwave dielectric properti es of rare-earth vanadates:revo4(re＝nd,sm)”文中报道了ndvo4、smvo4的烧结温度为1160℃，微波介电性能为：εr＝11～12、q
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f＝35000～38000ghz、τf＝-44.3p～-48.4ppm/℃。但是，这两种材料的谐振频率温度系数偏高，会导致微波器件工作的稳定性变差，需要开发一种谐振频率温度系数近零的微波陶瓷材料。
3.基于此背景，本发明提供了一种微波陶瓷材料dyvo4及其制备方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供了一种微波介质材料dyvo4及其制备方法。
5.为实现上述目的，本发明所实施的技术方案为：
6.一种微波陶瓷材料，其特征在于：所述微波陶瓷材料的化学式为：dyvo4。
7.进一步的，所述微波陶瓷材料为四方晶系的dyvo4晶相。
8.进一步的，所述微波陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.以dy2o3、v2o5为原料，按化学式dyvo4的摩尔比进行配料；
30.(2)以去离子水、锆球为球磨介质，将原料放入球磨罐中球磨5～8小时，一次球磨后将混合料置于烘箱中干燥；
21.(3)将干燥料过筛后，在650～750℃下预烧3～4小时，得到主晶相为dyvo4的预烧料；
22.(4)以去离子水、锆球为球磨介质，将预烧料放入球磨罐中球磨5～8小时，二次球磨后将混合料置于烘箱中干燥；
23.(5)将干燥料与聚乙烯醇溶液混合、造粒，然后在10～20mpa的压力下压制成生坯；
24.(6)将生坯在1050～1200℃的温度烧结5～6小时，得到所述微波陶瓷材料。
25.本发明的有益效果在于：
26.本发明提供一种微波陶瓷材料dyvo4，为单一晶相dyvo4，为晶体结构四方锆石结构，由于该材料微观结构中dy-o键能大，因此拥有较优的谐振频率温度系数，有利于提高器件工作的稳定性；
27.本发明提供微波陶瓷材料dyvo4，在1050～1200℃烧结温度下拥有优良的微波介电性能：介电常数为11.1～11.7、q
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f值为21000～25000ghz、谐振频率温度系数为-23～-19ppm/℃。该微波陶瓷材料制备工艺简单、生产成本低，有利于实现工业化生产，可广泛应
用于谐振器、滤波器等微波器件的制造。
附图说明
28.图1为实施例3制备得微波陶瓷材料dyvo4在1150℃烧结温度下的xrd图。
29.图2为实施例3制备得微波陶瓷材料dyvo4在1150℃烧结温度下的sem图。
具体实施方案
30.下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
21.本发明共提供4个实施例，每个实施例提供的微波陶瓷材料配方及烧结温度为：dyvo4，其中烧结温度为1050℃、1100℃、1150℃、1200℃；所述微波陶瓷材料均采用如下方法进行制备：
22.以dy2o3、v2o5为原料，按化学式dyvo4的摩尔比进行配料；
23.以去离子水、锆球为球磨介质，将原料放入球磨罐中球磨5～8小时，一次球磨后将混合料置于烘箱中干燥；
24.将干燥料过筛后，在650～750℃下预烧3～4小时，得到主晶相为dyvo4的预烧料；
25.以去离子水、锆球为球磨介质，将预烧料放入球磨罐中球磨5～8小时，二次球磨后将混合料置于烘箱中干燥；
26.将干燥料与聚乙烯醇溶液混合、造粒，然后在10～20mpa的压力下压制成生坯；
27.将生坯在1050～1200℃的温度烧结5～6小时，得到所述微波陶瓷材料。
28.以上4个实施例的具体工艺参数及微波介电性能如下表所示：以上4个实施例的具体工艺参数及微波介电性能如下表所示：
29.由上表可见，本发明提供的微波陶瓷材料dyvo4，其在1050～1200℃烧结温度下拥有优良的微波介电性能：介电常数为11.1～11.7、q
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f值为21000～25000ghz、谐振频率温度系数为-23～-19ppm/℃。另外，实施例3制备得微波陶瓷材料dyvo4的xrd、sem如图1、图2所示，由图可见，xrd衍射图谱的特征峰与pdf#86-0997标准卡片匹配度很高，表明了所制陶瓷为单一晶相的dyvo4，由sem结果可知陶瓷具有致密均匀的微观结构、相对密度大、气孔率小，从而获得了低介电损耗。
30.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本说明书中所公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换；所公开的所有特征、或所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以任何方式组合。


技术特征：
1.一种微波陶瓷材料，其特征在于，所述微波陶瓷材料的化学式为dyvo4。2.按权利要求1所述微波陶瓷材料，其特征在于，所述微波陶瓷材料为四方锆石结构的dyvo4晶相。3.按权利要求1所述微波陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以dy2o3、v2o5为原料，按化学式dyvo4的摩尔比进行配料；(2)以去离子水、锆球为球磨介质，将原料放入球磨罐中球磨5～8小时，一次球磨后将混合料置于烘箱中干燥；(3)将干燥料过筛后，在650～750℃下预烧3～4小时，得到主晶相为dyvo4的预烧料；(4)以去离子水、锆球为球磨介质，将预烧料放入球磨罐中球磨5～8小时，二次球磨后将混合料置于烘箱中干燥；(5)将干燥料与聚乙烯醇溶液混合、造粒，然后在10～20mpa的压力下压制成生坯；(6)将生坯在1050～1200℃的温度烧结5～6小时，得到所述微波陶瓷材料。

技术总结
本发明属于电子陶瓷及其制造领域，具体提供一种微波陶瓷材料DyVO4及其制备方法。本发明提供的微波介质材料的化学式为DyVO4，微观结构为四方锆石结构的DyVO4晶相，具有优良的微波介电性能：介电常数为11.1～11.7、Q


技术研发人员：李波 陈丽 杨瑞佳
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：2022.04.18
技术公布日：2022/8/8