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专利号: 2020106247982
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.Mg3B2O6-CaTiO3复合微波介电陶瓷材料,其特征在于,该复合微波介电陶瓷材料主晶相为Mg3B2O6和CaTiO3,其中,先以MgO和H3BO3为原料合成纯相的Mg3B2O6化合物陶瓷粉末,然后,在此基础上加入x摩尔质量比的CaTiO3形成(1-x)Mg3B2O6-xCaTiO3复合陶瓷。

2.根据权利要求1所述的Mg3B2O6-CaTiO3复合微波介电陶瓷材料,其特征在于,x为

7.2mol%、7.4mol%、7.6mol%、7.8mol%或8mol%。

3.根据权利要求1或2所述的Mg3B2O6-CaTiO3复合微波介电陶瓷材料,其特征在于,该复合微波介电陶瓷材料的介电常数范围是6.6~6.8,品质因数范围是34204GHz~36634GHz,温度系数范围是-2ppm/℃~7ppm/℃。

4.Mg3B2O6-CaTiO3复合微波介电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)配料:MgO、H3BO3按化学式Mg3B2O6进行适量的化学计量比进行配比;

(2)混料:分别按化学计量比称取MgO和H3BO3,加入适量无水乙醇置于球磨机中进行湿法球磨,得到泥浆状原料;

(3)烘干:将球磨后的浆料倒出,置入烘箱中于80℃~100℃下干燥至恒重,得到干燥的混合料;

(4)预烧:将上一步得到的恒重混合料先过60目标准筛,分散混合料后,置入高温炉中预烧,预烧温度为1200℃,合成Mg3B2O6陶瓷粉末;

(5)球磨:将预烧合成的Mg3B2O6化合物研磨后加入无水乙醇,置于球磨机中球磨,形成Mg3B2O6化合物浆料;

(6)烘干:将Mg3B2O6化合物浆料取出,置于烘箱中80℃~100℃干燥至恒重,得到Mg3B2O6化合物粉末;

(7)配料:将Mg3B2O6和CaTiO3粉末都放入烘干箱中烘烤;

(8)混料:按照(1-x)Mg3B2O6-xCaTiO3进行称重配料,其中,x为7.2mol%、7.4mol%、

7.6mol%、7.8mol%或8mol%;

(9)球磨:将称量好的原料直接倒入到球磨罐中,然后以无水乙醇作为介质,放在球磨机中球磨;

(10)干燥:将球磨完之后的浆料倒入密封的容器中,放入干燥箱中烘至恒重;

(11)造粒:将烘干之后的块状的原料利用玛瑙研钵研磨成粉状,然后再加入粘合剂,使之和原料混合均匀之后,将通过100目但没有通过140目的粉末作为我们下一步的原料,通过140目的混合粉末作为烧结的垫料;

(19)压制成型:称取一定量的粉末倒入到模具中,然后放在压片机中以4MPa的压强下保持半分钟,压制成直径是12mm,高度为7mm的陶瓷生坯;

(20)排胶烧结:将压制好的生坯放入到高温炉中,设置炉子的升温速率为4℃/min,升温到650℃的温度下保温4h排胶,然后再按照相同的升温速率升高到1300℃下保温4h,然后以4℃/min的降温速率降到800℃后将程序停止,使炉子自然降温;

(21)样品后期处理与测试:将烧结之后的陶瓷样品用抛光机将陶瓷表面抛光处理,然后再超声清洗处理。

5.根据权利要求4所述的Mg3B2O6-CaTiO3复合微波介电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,球磨机为行星式球磨机。

6.根据权利要求4所述的Mg3B2O6-CaTiO3复合微波介电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,MgO的纯度为99.99%。

7.根据权利要求4所述的Mg3B2O6-CaTiO3复合微波介电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,H3BO3的纯度为99.9%。

8.根据权利要求4所述的Mg3B2O6-CaTiO3复合微波介电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,CaTiO3的纯度为99%。

9.根据权利要求4所述的Mg3B2O6-CaTiO3复合微波介电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,粘合剂为2.5ml~3ml的5wt%的聚乙烯醇溶液(PVA)。

10.根据权利要求4所述的Mg3B2O6-CaTiO3复合微波介电陶瓷材料的制备方法,其特征在于,所制备的复合微波介电陶瓷材料的介电常数范围是6.6~6.8,品质因数范围是

34204GHz~36634GHz,温度系数范围是-2ppm/℃~7ppm/℃。