專利名稱：一種鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波電子元器件的關(guān)鍵材料及其制備方法，尤指一種鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷及其制備方法，屬于移動通訊技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
微波介質(zhì)陶瓷是近三十多年來發(fā)展起來的一種新型的功能陶瓷材料，它是指應(yīng)用于微波頻率(主要是300MHz 3000GHz頻段)電路中作為介質(zhì)材料并完成一種或多種功能的陶瓷材料，是制造微波介質(zhì)濾波器和諧振器的關(guān)鍵材料。它具有高介電常數(shù)、低介電損耗、溫度系數(shù)小等優(yōu)良性能，適于制造多種微波元器件，能滿足微波電路小型化、集成化、高可靠性和低成本的要求。隨著移動通信的發(fā)展，微波介質(zhì)陶瓷已成為高技術(shù)陶瓷研究的重點(diǎn)方向之一。目前，商用的微波介質(zhì)陶瓷，如Ba(Mgl/3Nb2/3)03、Ba (Znl/3Ta2/3) 03等，雖然具有優(yōu)異的微波介電性能，但是其燒結(jié)溫度過高、原料較貴，無法滿足器件低成本化的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提出了一種燒結(jié)溫度低，制造成本低的鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷，包含主粉體和副料；所述主粉體包含Li20、ZnO和Ti02;所述主粉體的含量為 Li20 ZnO Τ 02 = 1 1 5 ；所述副料是Ti02 ；所述主粉體與副料的比例為(l_x) Li20 ZnO 5Ti02_xTi02，其中 0 彡 χ 彡 0. 2。如上述的鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行1)將分析純的 Li20、ZnO 和 Ti02 按摩爾比 Li20 ZnO Ti02 = 1 1 5 稱量混合成主粉體；然后按照主粉體與酒精的質(zhì)量比為1 1向主粉體中加入酒精，以&02 球?yàn)榍蚰ソ橘|(zhì)，采用濕磨法混合4小時，混合磨細(xì)后在120 140°C下烘干后壓制成塊狀，然后以7-8V Mn的升溫速率將壓制的壓塊由室溫升至850-950°C下保溫4h ；2)將壓塊粉碎；按(1-x) Li20 ZnO 5Ti02_xTi02，其中0彡χ彡0. 2向主粉體中加入Ti02形成混合物，按照混合物與酒精的質(zhì)量比為1 1向粉料中加入酒精，放入尼龍罐中球磨4小時后取出，放入烘爐內(nèi)在120 140°C下烘干，造粒后壓制成直徑為12mm，厚度為6mm的小圓柱，于500 600°C排膠4h，隨爐冷卻后得到瓷料，再將瓷料在1050-1150°C 下燒結(jié)濁即可。由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷具有燒結(jié)溫度低(約1100°C )，介電常數(shù)為37-62，QXf值高達(dá)11000GHz，諧振頻率溫度系數(shù)近零，是一種極具應(yīng)用前景的新型微波介質(zhì)陶瓷材料，可用于介質(zhì)諧振器、天線、濾波器等微波器件的制造；所述陶瓷的制備方
3法，操作簡單，成本低。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖
來說明本發(fā)明。實(shí)施例一本發(fā)明所述的一種鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷，包含主粉體和副料；所述主粉體包含Li20、Zn0和Ti02 ；所述主粉體的含量為Li20 ZnO Τ 02 = 1 1 5 ；所述副料是Ti02 ；所述主粉體與副料的比例為lLi20 ZnO 5Ti02_0Ti02。如上述的鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行1)將分析純的 Li20、ZnO 和 Ti02 按摩爾比 Li20 ZnO Ti02 = 1 1 5 稱量混合成主粉體；然后按照主粉體與酒精的質(zhì)量比為1 1向主粉體中加入酒精，以&02 球?yàn)榍蚰ソ橘|(zhì)，采用濕磨法混合4小時，混合磨細(xì)后在120°C下烘干后壓制成塊狀，然后以 7-80C /min的升溫速率將壓制的壓塊由室溫升至850°C下保溫4h ；幻將壓塊粉碎；按lLi20 ZnO 5Ti02_0Ti02，向主粉體中加入Ti02形成混合物，按照混合物與酒精的質(zhì)量比為1 1向粉料中加入酒精，放入尼龍罐中球磨4小時后取出，放入烘爐內(nèi)在120°C下烘干，造粒后壓制成直徑為12mm，厚度為6mm的小圓柱，于500°C 排膠4h，隨爐冷卻后得到瓷料，再將瓷料在1050°C下燒結(jié)池即可。實(shí)施例二本發(fā)明所述的一種鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷，包含主粉體和副料；所述主粉體包含Li20、Zn0和Ti02 ；所述主粉體的含量為Li20 ZnO Τ 02 = 1 1 5 ；所述副料是Ti02 ；所述主粉體與副料的比例為0. 95Li20 ZnO 5Ti02_0. 05Ti02。如上述的鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行1)將分析純的 Li20、ZnO 和 Ti02 按摩爾比 Li20 ZnO Ti02 = 1 1 5 稱量混合成主粉體；然后按照主粉體與酒精的質(zhì)量比為1 1向主粉體中加入酒精，以&02 球?yàn)榍蚰ソ橘|(zhì)，采用濕磨法混合4小時，混合磨細(xì)后在130°C下烘干后壓制成塊狀，然后以 7-80C /min的升溫速率將壓制的壓塊由室溫升至900°C下保溫4h ；2)將壓塊粉碎；按0. 95Li20 ZnO 5Ti02_0. 05 02，向主粉體中加入Ti02形成混合物，按照混合物與酒精的質(zhì)量比為1 1向粉料中加入酒精，放入尼龍罐中球磨4小時后取出，放入烘爐內(nèi)在140°C下烘干，造粒后壓制成直徑為12mm，厚度為6mm的小圓柱，于 600°C排膠4h，隨爐冷卻后得到瓷料，再將瓷料在1075°C下燒結(jié)池即可。實(shí)施例三本發(fā)明所述的一種鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷，包含主粉體和副料；所述主粉體包含Li20、Zn0和Ti02 ；所述主粉體的含量為Li20 ZnO Τ 02 = 1 1 5 ；所述副料是Ti02 ；所述主粉體與副料的比例為0. 9Li20 ZnO 5Τ 02-0. 1Τ 02ο如上述的鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行1)將分析純的 Li20、ZnO 和 Ti02 按摩爾比 Li20 ZnO Ti02 = 1 1 5 稱量混合成主粉體；然后按照主粉體與酒精的質(zhì)量比為1 1向主粉體中加入酒精，以&02 球?yàn)榍蚰ソ橘|(zhì)，采用濕磨法混合4小時，混合磨細(xì)后在130°C下烘干后壓制成塊狀，然后以 7-80C /min的升溫速率將壓制的壓塊由室溫升至950°C下保溫4h ；
4
2)將壓塊粉碎；按0. 9Li20 ZnO 5Ti02_0. 1 02，向主粉體中加入Ti02形成混合物，按照混合物與酒精的質(zhì)量比為1 1向粉料中加入酒精，放入尼龍罐中球磨4小時后取出，放入烘爐內(nèi)在120°C下烘干，造粒后壓制成直徑為12mm，厚度為6mm的小圓柱，于 550°C排膠4h，隨爐冷卻后得到瓷料，再將瓷料在1075°C下燒結(jié)池即可。實(shí)施例四本發(fā)明所述的一種鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷，包含主粉體和副料；所述主粉體包含Li20、Zn0和Ti02 ；所述主粉體的含量為Li20 ZnO Τ 02 = 1 1 5 ；所述副料是Ti02 ；所述主粉體與副料的比例為0. 85Li20 ZnO 5Ti02_0. 15 02。如上述的鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行1)將分析純的 Li20、ZnO 和 Ti02 按摩爾比 Li20 ZnO Ti02 = 1 1 5 稱量混合成主粉體；然后按照主粉體與酒精的質(zhì)量比為1 1向主粉體中加入酒精，以&02 球?yàn)榍蚰ソ橘|(zhì)，采用濕磨法混合4小時，混合磨細(xì)后在125°C下烘干后壓制成塊狀，然后以 7-80C /min的升溫速率將壓制的壓塊由室溫升至900°C下保溫4h ；2)將壓塊粉碎；按0. 85Li20 ZnO 5Ti02_0. 15 02，向主粉體中加入Ti02形成混合物，按照混合物與酒精的質(zhì)量比為1 1向粉料中加入酒精，放入尼龍罐中球磨4小時后取出，放入烘爐內(nèi)在135°C下烘干，造粒后壓制成直徑為12mm，厚度為6mm的小圓柱，于 575°C排膠4h，隨爐冷卻后得到瓷料，再將瓷料在1100°C下燒結(jié)池即可。實(shí)施例五本發(fā)明所述的一種鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷，包含主粉體和副料；所述主粉體包含Li20、Zn0和Ti02 ；所述主粉體的含量為Li20 ZnO Τ 02 = 1 1 5 ；所述副料是Ti02 ；所述主粉體與副料的比例為0. 98Li20 ZnO 5Ti02_0. 02Ti02。如上述的鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行1)將分析純的 Li20、ZnO 和 Ti02 按摩爾比 Li20 ZnO Ti02 = 1 1 5 稱量混合成主粉體；然后按照主粉體與酒精的質(zhì)量比為1 1向主粉體中加入酒精，以&02 球?yàn)榍蚰ソ橘|(zhì)，采用濕磨法混合4小時，混合磨細(xì)后在120°C下烘干后壓制成塊狀，然后以 7-80C /min的升溫速率將壓制的壓塊由室溫升至850°C下保溫4h ；2)將壓塊粉碎；按0. 98Li20 ZnO 5Ti02_0. 02 02，向主粉體中加入Ti02形成混合物，按照混合物與酒精的質(zhì)量比為1 1向粉料中加入酒精，放入尼龍罐中球磨4小時后取出，放入烘爐內(nèi)在135°C下烘干，造粒后壓制成直徑為12mm，厚度為6mm的小圓柱，于 580°C排膠4h，隨爐冷卻后得到瓷料，再將瓷料在1100°C下燒結(jié)池即可。表1為本發(fā)明各成分含量的幾個具體實(shí)施例及其微波介電性能，微波介電性能測試主要是在安捷倫矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀上通過圓柱介質(zhì)諧振器法進(jìn)行。表 1
權(quán)利要求
1.一種鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷，其特征在于包含主粉體和副料；所述主粉體包含Li20、Zn0和Ti02 ；所述主粉體的含量為Li20 ZnO Τ 02 = 1 1 5 ；所述副料是Ti02 ；所述主粉體與副料的比例為(1-x) Li20 ZnO 5Ti02_xTi02，其中0彡χ彡0. 2。
2.如權(quán)利要求1所述的鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行1)將分析純的Li20、ZnO和Ti02按摩爾比Li20 ZnO Ti02 = 1 1 5稱量混合成主粉體；然后按照主粉體與酒精的質(zhì)量比為1 1向主粉體中加入酒精，以&02球?yàn)榍蚰ソ橘|(zhì)，采用濕磨法混合4小時，混合磨細(xì)后在120 140°C下烘干后壓制成塊狀，然后以 7-80C /min的升溫速率將壓制的壓塊由室溫升至850_950°C下保溫4h ；2)將壓塊粉碎；按(1-x)Li20 ZnO 5Ti02_xTi02，其中0 ^ χ ^ 0. 2向主粉體中加入Ti02形成混合物，按照混合物與酒精的質(zhì)量比為1 1向粉料中加入酒精，放入尼龍罐中球磨4小時后取出，放入烘爐內(nèi)在120 140°C下烘干，造粒后壓制成直徑為12mm，厚度為6mm的小圓柱，于500 600°C排膠4h，隨爐冷卻后得到瓷料，再將瓷料在1050-1150°C下燒結(jié)2h即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷及其制備方法，所述陶瓷，包含主粉體和副料；所述主粉體包含Li2O、ZnO和TiO2；所述主粉體的含量為Li2O∶ZnO∶TiO2＝1∶1∶5；所述副料是TiO2；所述主粉體與副料的比例為(1-x)Li2O∶ZnO∶5TiO2-xTiO2，其中0≤x≤0.2；所述陶瓷的制備方法，包含2個步驟；本發(fā)明的鋰基非化學(xué)劑量比微波介質(zhì)陶瓷具有燒結(jié)溫度低(約1100℃)，介電常數(shù)為37-62，Q×f值高達(dá)11000GHz，諧振頻率溫度系數(shù)近零，是一種極具應(yīng)用前景的新型微波介質(zhì)陶瓷材料，可用于介質(zhì)諧振器、天線、濾波器等微波器件的制造；所述陶瓷的制備方法，操作簡單，成本低。
文檔編號C04B35/462GK102249668SQ20111009825
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者孫道明 申請人:蘇州立瓷電子技術(shù)有限公司