基于冷烧结技术制备的高性能低介微波陶瓷及方法

文档序号:25280644发布日期:2021-06-01 17:27阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于冷烧结技术制备高性能低介微波陶瓷的方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)称取适量baf2原料并与不高于25wt%的去离子水进行混合;

(2)将步骤(1)所得的固液混合粉末置于圆柱体模具中,同时放入热压机中进行冷烧结,获得陶瓷生坯;

(3)将步骤(2)的陶瓷生坯置入80-200℃烘箱中烘干至恒重;

(4)将步骤(3)的陶瓷生坯放入高温烧结炉中,在700-950℃退火处理获得致密的baf2微波介质陶瓷。

2.如权利要求1所述基于冷烧结技术制备高性能低介微波陶瓷的方法,其特征在于,还包括步骤(5),将步骤(4)的baf2陶瓷块体表面分别在800目、1000目、1500目砂纸上打磨,获得表面光洁的陶瓷。

3.如权利要求1所述基于冷烧结技术制备高性能低介微波陶瓷的方法,其特征在于,步骤(2),冷烧结过程中控制热压机的工作温度100℃<t<200℃、压力100mpa<p<800mpa、时间0.5h<t<4h,冷烧结结束后获得初步致密的陶瓷生坯。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于冷烧结技术制备高性能低介微波陶瓷的方法,其特征在于,所述步骤(1)之前,还包括:将原料baf2与氧化锆球磨介质、无水乙醇溶剂放入球磨机连续球磨获得均匀细小的baf2粉末。

5.根据权利要求4所述的基于冷烧结技术制备高性能低介微波陶瓷的方法,其特征在于,原料baf2、氧化锆球磨介质、无水乙醇的质量比为1:5:3。

6.根据权利要求4所述的基于冷烧结技术制备高性能低介微波陶瓷的方法,其特征在于,所述球磨机为行星式球磨机,转速控制在180~250r/min。

7.根据权利要求1-3任一项所述的基于冷烧结技术制备高性能低介微波陶瓷的方法,其特征在于,步骤(1)中,baf2原料的纯度为99.99%。

8.根据权利要求1或3所述的基于冷烧结技术制备高性能低介微波陶瓷的方法,其特征在于,步骤(2)中,冷烧结的升温工艺包括:以5℃/min的速度升温至设定温度。

9.根据权利要求1或2所述的基于冷烧结技术制备高性能低介微波陶瓷的方法,其特征在于,步骤(4)中,退火处理的工艺包括:以5℃/min的速度升温至950℃,退火处理3h;然后以2℃/min的速度降温至400℃,最后随炉冷却降至室温。

10.如权利要求1-9任一项所方法制得的高性能低介微波陶瓷,其特征在于,介电常数7<εr<7.3,品质因数qf值72350ghz<qf<82320ghz,谐振频率温度系数τf~–110ppm/℃。


技术总结
本发明公开了一种基于冷烧结技术制备高性能低介微波陶瓷及方法,方法包括以下步骤:(1)称取适量BaF2原料并与不高于25wt%的去离子水进行混合;(2)将步骤(1)所得的固液混合粉末置于圆柱体模具中,同时放入热压机中进行冷烧结,获得陶瓷生坯;(3)将步骤(2)的陶瓷生坯置入80‑200℃烘箱中烘干至恒重;(4)将步骤(3)的陶瓷生坯放入高温烧结炉中,在700‑950℃退火处理获得致密的BaF2微波介质陶瓷。利用本发明制备的BaF2陶瓷致密度可高达98%,其品质因数相比较于传统固相烧结法可提高53.4%以上,在5G高频段通讯领域中天线基板,谐振器等电子元器件中有广泛的应用前景。

技术研发人员:刘兵;黄玉辉;金丁豪;宋开新
受保护的技术使用者:杭州电子科技大学
技术研发日:2021.03.09
技术公布日:2021.06.01
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