微波介質陶瓷粉末及其制備方法技術

本發明專利技術提供了一種微波介質陶瓷粉末及其制備方法，涉及電子信息材料與元器件技術領域，所述微波介質陶瓷粉末具體由85-96%重量的鍶和鈷摻雜的ZnO-MgO-TiO2三元體系微波介質材料和4-15%重量的鋅鋇硼硅助熔劑組成。本發明專利技術所有解決的技術問題是提供一種微波介質陶瓷粉末及其制備方法，有效降低損耗，使得陶瓷能夠在保持良好介電性能的同時，擁有穩定的溫度系數。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電子信息材料與元器件
，尤其涉及一種。
技術介紹
微波陶瓷電容器是目前世界上用量最大、發展最快的電子元件之一。微波陶瓷電容器主要應用于各類軍用民用整機的震蕩、耦合、濾波、旁路電路中，應用領域已經拓展到自動控制儀表、計算機、手機、數字家電、汽車、電カ等行業。目前，微波陶瓷電容器已經成為了電容器市場的重要組成，全球市場的需求量增長速度近15%。市場需求巨大，產業化市場前景非常廣闊。 對于射頻、微波多層陶瓷電容器來說，還要求具備以下性能高耐壓、大電流、大功率、超高Q值、穩定溫度系數，超低等效串聯電阻ESR等。雖然MgTi03-CaTi03、BaTi409等低損耗微波介質陶瓷體系已被人們進行廣泛的研究和應用，但是由于在調節陶瓷溫度系數以滿足COG標準的過程中，添加物質會大幅減少Q值。這樣的溫度系數與高Q值的沖突制約了高端電子元件(射頻/微波多層陶電容器)發展和需求。此外還存在燒結溫度高(1300攝氏度以上)的缺點，因此在實際生產使用中，制約了產品的生產條件。因此，對超低損耗微波介質陶瓷材料的研究提出來迫切的要求。因此，當下需要迫切解決的ー個技術問題就是如何能夠提出一種有效的措施，以解決現有技術中存在的問題。
技術實現思路
本專利技術所有解決的技術問題是提供一種，有效降低損耗，使得陶瓷能夠在保持良好介電性能的同時，擁有穩定的溫度系數。為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種微波介質陶瓷粉末，由85-96%重量的鍶和鈷摻雜的ZnO-MgO-TiO2三元體系微波介質材料和4-15%重量的鋅鋇硼硅助熔劑組成。進ー步地，Zn0、Mg0和TiO2的摩爾百分比含量比為I :2 :3。進ー步地，所述鍶和鈷摻雜的摩爾百分比含量為I. 5-6%的SrO，0-7%的CoO。進ー步地，所述鋅鋇硼硅助熔劑由摩爾百分比為10-50%的Li20,10-40%的ZnO，10-30% 的 BaO, 15-40% 的 B2O3,10-35% 的 SiO2 組成。進ー步地，所述助熔劑元素的組成形式為氧化物，碳酸化合物和/或化合物。本專利技術還提供了一種微波介質陶瓷粉末的制備方法，包括照化學計量配比主瓷粉ZnO (MgCO3)4 · Mg(OH)2 · 5H20 Ti02=5 :2 :15，再摻雜I. 5-6%SrC03，0-7%的CoCO3與主瓷粉混合，以去離子水或者酒精為介質，球磨24小時后，在800°C下溫和煅燒5-8小時；按照化學計量配比鋅鋇硼硅助熔劑，具體的摩爾百分比是10-50%的Li20,10-40%的ZnO，10-30%的BaO，15-40%的B2O3,10-35%的SiO2,將配比后氧化物混合后放入高溫爐中以800°C煅燒，然后冷卻后粉碎，以去離子水或酒精為介質，球磨6-8小時后，在120°C—140°C下烘干；球磨后已合成的主粉體，按化學計量比例加入重量比為85-96%的主粉體和4-15%的助熔劑，按照粉料與介質重量比I :2加入去離子水或酒精，混合后球磨6-8個小時；在650°C到750°C溫和煅燒5_8小時，粉碎后獲得所制備的微波介質陶瓷粉末綜上，使用本專利技術所述的，以MgO-ZnO-TiO2體系微波介電陶瓷為基礎，摻雜Sr以穩定溫度系數，使其符合COG標準；適量Co的摻雜可以提高質量系數，降低損耗，使得該陶瓷能夠在保持良好介電性能的同時，擁有穩定的溫度系 數，這種中介電常數微波介電陶瓷的組成以及制備比較簡單，可用于MLCC，微波天線等微波器件的制造。具體實施例方式本專利技術提供一種，具體由85-96%重量的鍶和鈷摻雜的ZnO-MgO-TiO2三元體系微波介質材料和4-15%重量的鋅鋇硼硅助熔劑組成。優選的，ZnO、MgO和TiO2的摩爾百分比含量比為I :2 :3。優選的，所述鍶和鈷摻雜的摩爾百分比含量為I. 5-6%的SrO，0-7%的CoO。優選的，所述鋅鋇硼硅助熔劑由摩爾百分比為10-50%的Li20,10-40%的ZnO，10-30% 的 BaO, 15-40% 的 B2O3,10-35% 的 SiO2 組成。優選的，所述助熔劑元素的組成形式為氧化物，碳酸化合物和/或化合物。同時，提供一種微波介質陶瓷粉末的制備方法，包括照化學計量配比主瓷粉ZnO (MgCO3)4 · Mg(OH)2 · 5H20 Ti02=5 :2 :15，再摻雜I. 5-6%SrC03，0-7%的CoCO3與主瓷粉混合，以去離子水或者酒精為介質，球磨24小時后，在800°C下溫和煅燒5-8小時；按照化學計量配比鋅鋇硼硅助熔劑，具體的摩爾百分比是10-50%的Li20,10-40%的ZnO，10-30%的BaO，15-40%的B2O3,10-35%的SiO2,將配比后氧化物混合后放入高溫爐中以800°C煅燒，然后冷卻后粉碎，以去離子水或酒精為介質，球磨6-8小時后，在120°C—140°C下烘干；球磨后已合成的主粉體，按化學計量比例加入重量比為85-96%的主粉體和4_15%的助熔劑，按照粉料與介質重量比I :2加入去離子水或酒精，混合后球磨6-8個小時；在650°C到750°C溫和煅燒5_8小時，粉碎后獲得所制備的微波介質陶瓷粉末。實施例I(I)照化學計量配比主瓷粉 ZnO (MgCO3)4 .Mg(OH)2 ·5Η20 Ti02=15 : 7 : 50，再摻雜I.5%SrC03, 7%的CoCO3與主瓷粉以酒精為介質，球磨24小時后，在800°C下溫和煅燒8小時；(2)按照化學計量配比鋰鋅鋇硼硅助熔劑，50摩爾％Li20，10摩爾％的ZnO，10摩爾％Ba0，15摩爾％B203，15摩爾％Si02。將配比后氧化物混合后放入高溫爐中以800°C煅燒，然后將玻璃液冷卻并粉碎。以去酒精為介質，球磨6小時后，在120下烘干；(3) 二次球磨步驟(2)已合成的主粉體，按化學計量比例加入96重量％主粉體和4重量％助熔劑，按照粉料與酒精重量比I :2加入酒精，混合后球磨6個小時；(4)在650°C下溫和煅燒5小時，粉碎磨細，并以80目的篩網過篩后獲得由所述成分組成的微波介質陶瓷粉末。(5)將步驟(4)制成的粉末壓制成小圓片，于600°C排膠，自然冷卻后在1100°C下燒結4h即可得到微波介質陶瓷材料。該材料的微波性能為ε r=21. 31，QXf= 152000，TCC=-29ppm/°C。實施例2(I)照化學計量配比主瓷粉 ZnO (MgCO3)4 .Mg(OH)2 ·5Η20 Ti02=15 : 7 : 50，再摻雜2%SrC03，5%的CoCO3與主瓷粉混合，以去離子水為介質，球磨24小時后，在800°C下溫和煅 燒6小時；(2)按照化學計量配比鋰鋅鋇硼硅助熔劑，20摩爾％Li20，40摩爾％的ZnO，10摩爾％BaO，10摩爾％B203，20摩爾％Si02，。將配比后氧化物混合后放入高溫爐中以800°C煅燒，然后將玻璃液水淬并粉碎。以去離子水為介質，球磨7小時后，在140°C下烘干；(3) 二次球磨步驟(2)已合成的主粉體，按化學計量比例加入92重量％主粉體和8重量％助熔劑，按照粉料與去離子水重量比I :2加入去離子水，混合后球磨7個小時；(4)在750°C溫和煅燒6小時，粉碎磨細，并以80目的篩網過篩后獲得由所述成分組成的微波本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微波介質陶瓷粉末，其特征在于，由85？96%重量的鍶和鈷摻雜的ZnO？MgO？TiO2三元體系微波介質材料和4？15%重量的鋅鋇硼硅助熔劑組成。

【技術特征摘要】
1.一種微波介質陶瓷粉末，其特征在于，由85-96%重量的鍶和鈷摻雜的ZnO-MgO-TiO2三元體系微波介質材料和4-15%重量的鋅鋇硼硅助熔劑組成。2.根據權利要求I所述的微波介 質陶瓷粉末，其特征在干，ZnO,MgO和TiO2的摩爾百分比含量比為I :2 :3。3.根據權利要求I所述的微波介質陶瓷粉末，其特征在于，所述鍶和鈷摻雜的摩爾百分比含量為I. 5-6%的SrO, 0-7%的CoO04.根據權利要求I所述的微波介質陶瓷粉末，其特征在于，所述鋅鋇硼硅助熔劑由摩爾百分比為 10-50% 的 Li20,10-40% 的 ZnO, 10-30% 的 BaO, 15-40% 的 B2O3,10-35% 的 SiO2 組成。5.根據權利要求4所述的微波介質陶瓷粉末，其特征在于，所述助熔劑元素的組成形式為氧化物，碳酸化合物和/或化合物。6.一種微波介質陶瓷粉末的制備方法，其特征在于，包括 照化...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊喻欽，陳仁政，
申請(專利權)人：北京元六鴻遠電子技術有限公司，
類型：發明
國別省市：