一种温度稳定型微波介质材料及其制备方法

本发明属于电子陶瓷领域，具体为一种温度稳定型微波介质材料及其制备方法。

背景技术：

1、微波介质材料广泛应用于雷达、天线、谐振器、滤波器等微波器件中，在电子信息领域有着至关重要的作用。硼酸盐陶瓷具有烧结温度低、成本低的优点，在电子陶瓷领域拥有巨大的潜力。microwave dielectric ceramic ca3b2o6 and low-firing improvementstudied by p–v–l bond theory论文中制备了一种介电性能良好的微波介质材料ca3-xb2o6-x-0.7li，εr＝7.62，q×f＝40426ghz，τf＝-53.12ppm/℃，但该材料的谐振频率温度系数太大，不满足器件设计要求，需研究具有近零温度系数的温度稳定型微波介质材料。

2、基于此背景，本发明提供一种温度稳定型微波介质材料及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种温度稳定型微波介质材料cab2o4+x wt％tio2。

2、为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

3、步骤1.以分析纯的ca(oh)2、h3bo3为原料按照化学式cab2o4进行配料，由于硼高温下挥发会产生损失，h3bo3需过量10％进行补偿；

4、步骤2.将混合料置于球磨罐中，以无水乙醇为溶剂，以锆球为介质，球磨7h后出料，在烘箱中70℃干燥；

5、步骤3.将烘干料过筛后放于坩埚中，在700～800℃预烧3～4小时，得到预烧料cab2o4；

6、步骤4.将预烧料cab2o4与tio2按照化学式cab2o4+x wt％tio2的质量比进行配料；

7、步骤5.将混合料置于球磨罐中，以无水乙醇为溶剂，以锆球为介质，二次球磨7h出料，在烘箱中70℃干燥；

8、步骤6.将烘干料与丙烯酸进行混合造粒，在20mpa下压制得到圆柱生坯；

9、步骤7.生坯排胶后，在900～950℃烧结4～5小时，得到所述微波介质材料。

10、进一步，本发明的有益效果在于：

11、本发明提供的温度稳定型微波介质材料cab2o4+x wt％tio2，烧结温度为900～950℃，介电常数为7～9，q×f值为14000～19000ghz，谐振频率温度系数为-7～2ppm/℃。该微波介质材料具有近零的谐振频率温度系数，可广泛应用于谐振器、滤波器等微波元器件。该微波介质材料的制备工艺简单、原料成本低廉，有利于实现工业化生产，。

技术特征：

1.一种温度稳定型微波介质材料，其特征在于，所述微波介质材料的化学式为cab2o4+xwt％tio2，其中10≤x≤15。

2.按权利要求1所述微波介质材料，其特征在于，所述微波介质材料的主晶相为cab2o4，次晶相为tio2。

3.按权利要求1所述微波介质材料，其特征在于，所述微波介质材料的烧结温度为900～950℃，介电常数为7～9，q×f值为14000～19000ghz，谐振频率温度系数为-7～2ppm/℃。

4.按权利要求1所述微波介质材料，其特征在于，所述微波介质材料的制备方法如下：

技术总结
本发明属于电子陶瓷领域。具体提供了一种温度稳定型微波介质材料及其制备方法。本发明所述材料化学表达式为CaB<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;+x wt％TiO<subgt;2</subgt;，其中10≤x≤15。以CaB<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;为主晶相，TiO<subgt;2</subgt;为次晶相。烧结温度为900～950℃。本发明旨在解决微波介质材料因谐振频率温度系数过大，不能在器件中应用的问题。尤其是在11≤x≤14，烧结温度950℃时，介电常数为7～9，Q×f值为14000GHz～19000GHz，谐振频率温度系数为‑7～2ppm/℃。同时,本发明所述微波介质材料制备工艺简单,原料价格低廉、储量丰富，有利于工业化生产。

技术研发人员：李波,张忠泉,冯瑞轩
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15