鋰鋅鈦錫系微波介質陶瓷材料及其制備方法技術

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于一種以成分為特征的陶瓷組合物，特別涉及一種新型Li2Zn (TihSnx) 308系微波介質陶瓷材料及其制備方法。
技術介紹
目前，為了 獲得實用化的微波介質陶瓷材料，需要陶瓷材料滿足三個要求:(I)較高的介電常數ε P便于器件的小型化；(2)高的品質因數(QXf值)，保證優良的選頻特性；近零的諧振頻率溫度系數Tf，保證穩定性。近年來，研究人員研究了 SnO2對Ba(Zn1/3Nb2/3)03和ZnO - TiO2系微波介質陶瓷的晶相及微波介電性能的影響，研究結果表明SnO2可以改善介質陶瓷的微波介電性能。在Li2O - ZnO - TiO2三元系統中，Li2ZnTi3O8陶瓷具有優良的微波介電性能，其微波介電性能分別為er=25.6，QXf=72，000GHz，τ f=-ll.2ppm/° C。然而其品質因數還有待提高，這樣才能保證在接收和發射信號時有較低的損耗。雖然研究人員已經對于Li2ZnTi3O8陶瓷進行深入的研究，但對Li2Zn(TihSnx)3O8陶瓷的制備及微波介電性能還未見專門報道。本專利技術采用傳統固相法，制備出新型鋰鋅鈦錫系微波介質陶瓷，其具有較高的品質因數，它是一種非常有前景的新型微波介質陶瓷材料。
技術實現思路
本專利技術的目的，提供一種以Li2C03、Zn0、Ti02和SnO2為原料，采用傳統固相法合成并具有高品質因數的Li2Zn (TihSnx) 308系微波介質陶瓷，其優良的微波介電性能可以應用于LTCC (低溫共燒陶瓷)等相關領域。一種鋰鋅鈦錫系微波介質陶瓷材料，化學計量式為Li2Zn (TihSnx) 308，其中0〈x ≤1.0 ；該鋰鋅鈦錫系微波介質陶瓷材料的制備方法，具有以下步驟:(I)按化學計量式為 Li2Zn(Ti1-XSnx)3O8,其中 0〈x ≤1.0，將原料 Li2CO3' Zn。、TiO2和SnO2按摩爾比為1: 1:3 (1-x): 3x稱量配料；(2)將步驟(I)配制的粉料放入球磨罐中，加入氧化鋯球和去離子水，料，水，球的質量比為1:7:7，球磨4飛小時；將球磨后的原料置于紅外干燥箱中烘干，烘干后過40目篩，獲得顆粒均勻的粉料；(3)將步驟(2)處理后的粉料于900°C下預燒3小時，并在此溫度下保溫4小時，合成主晶相；(4)將步驟(3)所得產物放入球磨罐中，向粉料中加入去離子水，球磨4飛小時，烘干，外加質量百分比為6 10%的石蠟作為粘合劑進行造粒，過80目篩后，再用粉末壓片機成型為坯體；(5)將步驟(4)成型后的生坯于1040°C 1120°C燒結，保溫2 6小時，制得微波介質陶瓷；(6)測試微波介質陶瓷的微波介電性能。所述步驟(2)和步驟(4)的烘干溫度為100°C。所述步驟(5)優選的燒結溫度為1080°C，保溫時間4h。所述步驟(4)的還體為Φ IOmmX 5mm的圓柱體。本專利技術的有益效果是，提供了一種具有優良微波介電性能的鋰鋅鈦錫系微波介質陶瓷材料，當x=0.2時，品質因數達到80500GHz.，本專利技術可以應用LTCC (低溫共燒陶瓷)及多功能陶瓷交叉領域。具體實施例方式將Li2C03>ZnO,TiO2 和 SnO2 按摩爾比 Li2CO3:ZnO =TiO2 =SnO2=1: 1:3 (1-χ):χ(其中0<x ^ 1.0)稱量配料。將混合粉料放入聚酯罐中，加入去離子水和氧化鋯球，料，水，球的質量比為1:7:7,在行星式球磨機上球磨4飛小時,轉速為1000轉/分。再將球磨后的原料于1500W紅外干燥箱里烘干，烘干后將原料過40目篩。過篩后的粉料在90(TC下預燒3小時，并在此溫度下保溫4小時，合成主晶相。再向預燒后的粉料粉、加入去離子水，球磨小時4飛小時，烘干后外加質量百分比為8%的石蠟作為粘合劑造粒，過80目篩后，用粉末壓片機在4MPa壓強下壓成OlOmmX 5mm的圓柱。再將生坯于104(Tll20°C燒結，保溫2飛小時，制得微波介質陶瓷。最后通過網絡分析儀測試制品的微波介電性能。本專利技術具體實施例的主要工藝參數及其微波介電性能詳見表I。表I本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋰鋅鈦錫系微波介質陶瓷材料，化學計量式為Li2Zn(Ti1?xSnx)3O8，其中0

【技術特征摘要】
1.一種鋰鋅鈦錫系微波介質陶瓷材料，化學計量式為Li2Zn(TihSnx)3O8，其中0〈x ^ I ； 該鋰鋅鈦錫系微波介質陶瓷材料的制備方法，具有以下步驟: Cl)按化學計量式為 Li2Zn(TihSnx)3O8，其中 0〈x ( 1，將原料 Li2C03、Zn0、Ti02 和 SnO2按摩爾比為1: 1:3 (1-x): 3x稱量配料； (2)將步驟(I)配制的粉料放入球磨罐中，加入氧化鋯球和去離子水，料，水，球的質量比為1:7:7，球磨4飛小時；將球磨后的原料置于紅外干燥箱中烘干，烘干后過40目篩，獲得顆粒均勻的粉料； (3)將步驟(2)處理后的粉料于900°C下預燒3小時，并在此溫度下保溫4小時，合成主晶相...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張平，王月，華燕波，
申請(專利權)人：天津大學，
類型：發明
國別省市：