一种低介电损耗微波电子陶瓷材料的制备工艺的制作方法

本发明涉及微波介质陶瓷制备，更具体地说，涉及一种低介电损耗微波电子陶瓷材料的制备工艺。

背景技术：

1、微波电子陶瓷即微波介质陶瓷，是指应用于微波频段电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷材料，微波介质陶瓷作为一种新型电子材料，在现代通信中被用作谐振器、滤波器、介质基片、介质天线、介质导波回路等，广泛应用于微波技术的许多领域，如移动电话、汽车电话、无绳电话、电视卫星接收器、卫星广播、雷达、无线电遥控等。

2、目前，微波介质陶瓷主要应用于微波频段电路中作为介质材料，而随着科学技术的发展和技术，人们开始追求通信器件的小型化和集成化，从而需要微波介质陶瓷的介电损耗发挥着更低的要求，进一步减少电磁波能量的损坏，以保证优良的选频特性和降低器件在高频下的插入损耗，但是现有技术的微波介质陶瓷已不易有效的满足低介电损耗的需求，因此迫切需要改进微波介质陶瓷材料的技术，同时在微波介质陶瓷制备过程中，需要经过破碎研磨、高温熔合、冷却清洗、风干除杂、高温烧结以及冷却出料等一系列工序，而在风干除杂工序过程中，现有技术的风干除杂装置在微波介质陶瓷风干除杂处理过程中，只是简单利用风机对微波介质陶瓷表面进行吹动，处理较为简单，风干不够充分全面，同时杂质的清理也有所不足，容易发生残留，影响品质，因此迫切需要改进风干除杂装置的技术，来完善此设备。

3、为此，本发明提出一种低介电损耗微波电子陶瓷材料的制备工艺。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种低介电损耗微波电子陶瓷材料的制备工艺，本发明中热致性液晶共聚酯因其独特的分子结构和热行为在高频段表现出极低的介电损耗，同时利用无机填料的协同辅助，改善致性液晶共聚酯的强度和尺寸稳定性，进一步降低其介电损耗，接着通过改善后的热致性液晶共聚酯与微波介质陶瓷进行复合，并在偶联剂、改性剂和稳定剂的辅助下，调整彼此之间的分子性质，使两者之间的性能相互协同增强，从而可以得到更加优秀的低介电损耗的微波介质陶瓷材料，减小微波电路中的波导损耗、信号耦合等问题，提高微波信号的传输效率，进而满足通信器件的小型化和集成化的低介电损耗需求，增强使用效果。

2、为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案，一种低介电损耗微波电子陶瓷材料的制备工艺，包括以下重量份的原料：微波介质陶瓷45-50份，热致性液晶共聚酯30-50份，无机填料10-20份，偶联剂1-2份，改性剂0.5-1份，稳定剂0.5-1份，包括以下步骤：

3、s1、首先按照预定比例分别称取相应份量的原料，接着将微波介质陶瓷材料进行破碎，然后将破碎后的小块微波介质陶瓷材料经过研磨和过滤处理后，得到粉末状的微波介质陶瓷；

4、s2、将热致性液晶共聚酯和无机填料进行混合，得到混合料，接着与粉末状的微波介质陶瓷在高温环境下进行熔合，同时添加偶联剂、改性剂和稳定剂进行辅助熔合，从而得到熔合后的微波介质陶瓷混合料；

5、s3、微波介质陶瓷混合料经过冷却后，放置到水中进行清洗，去除其中的杂质，然后晾晒一段时间，接着放置到所需形状的模具中，借助机器将其压制成所需形状，得到微波介质陶瓷混合坯料；

6、s4、压制成型后的微波介质陶瓷混合坯料放置到风干除杂装置中，烘干去除其内部的水分，同时清理其表面残留的杂质，得到洁净的微波介质陶瓷混合坯料，然后将微波介质陶瓷混合坯料放置到高温炉中，升温至1400℃烧结8小时成瓷，待其冷却后取出，从而得到低介电损耗微波介质陶瓷混合料。

7、进一步的，所述无机填料为空心玻璃微珠或低介电玻璃纤维中的一种，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述改性剂为多巴胺或盐酸多巴胺中的一种，所述稳定剂为受阻胺光稳定剂。

8、进一步的，所述s4中的风干除杂装置包括固定底座，所述固定底座的上端固定连接有一对支撑板，且一对支撑板的上端之间固定连接有衔接盖板，所述固定底座上端固定连接有承托密滤筒，所述承托密滤筒的内部设有风干粗滤筒，且承托密滤筒与风干粗滤筒之间设有插合组件，所述衔接盖板的上端安装有热风机，所述衔接盖板的下端嵌设安装有导风斗，且导风斗与热风机固定连接，所述热风机与承托密滤筒之间设有横向吹风机构，且横向吹风机构与风干粗滤筒之间设有形变升降机构。

9、进一步的，所述插合组件包括与承托密滤筒内壁固定连接的多个弧形块，所述风干粗滤筒的外端固定连接有多个插块，多个弧形块的外端均开凿有插槽，且多个插块分别位于多个插槽内，多个所述插槽的内壁均固定连接有缓冲垫，且插块与缓冲垫相接触。

10、进一步的，所述承托密滤筒的滤孔径小于风干粗滤筒的滤孔径，所述承托密滤筒和风干粗滤筒的表面均设有镀锌层。

11、进一步的，所述横向吹风机构包括与热风机左右两端固定连接的一对分流管，一对所述支撑板相靠近的一端均固定连接有圆杆，且圆杆的外端转动连接有风导旋桨，所述风导旋桨与分流管相对应，所述风导旋桨的外端固定连接有一对第一单面磁铁块，所述承托密滤筒的外端固定连接有一对导热筒，且导热筒的内部滑动连接有活塞，一对所述活塞相远离的一端均固定连接有推拉杆，一对所述导热筒的内壁均开凿有通孔，且一对推拉杆相远离的一端均穿过通孔，并固定连接有第二单面磁铁块，一对所述推拉杆的外端均套设有拉伸弹簧，且拉伸弹簧的两端分别与导热筒和活塞固定连接，所述第一单面磁铁块和第二单面磁铁块相相靠近的一端相排斥。

12、进一步的，所述导热筒的外端设有导热层，且导热层的内部填充有金刚石粉末。

13、进一步的，所述形变升降机构包括分别安装在一对导热筒内部的一对控制开关，一对所述控制开关分别与一对活塞相接触，所述承托密滤筒的左右两端和固定底座的上端之间均固定连接有侧接通框，且侧接通框与导热筒之间固定连接有衔接管，所述衔接管的内部安装有照明控制灯，且其与控制开关电性连接，一对所述侧接通框的内部均固定连接有一对形变伸缩杆，且承托密滤筒的左右两端均开凿有穿孔，两对所述形变伸缩杆相靠近的一端均穿过穿孔，并固定连接有移动滚轮，所述风干粗滤筒的下端固定连接有一对三角座，且移动滚轮与三角座相接触。

14、进一步的，一对所述形变伸缩杆均采用光致型形状记忆高分子材料制成，且形变伸缩杆的初始状态为收缩状态，所述形变伸缩杆与照明控制灯的灯光相匹配。

15、有益效果

16、相比于现有技术，本发明的优点在于：

17、（1）本发明中，热致性液晶共聚酯因其独特的分子结构和热行为在高频段表现出极低的介电损耗，同时利用无机填料的协同辅助，改善致性液晶共聚酯的强度和尺寸稳定性，进一步降低其介电损耗，接着通过改善后的热致性液晶共聚酯与微波介质陶瓷进行复合，并在偶联剂、改性剂和稳定剂的辅助下，调整彼此之间的分子性质，使两者之间的性能相互协同增强，从而可以得到更加优秀的低介电损耗的微波介质陶瓷材料，减小微波电路中的波导损耗、信号耦合等问题，提高微波信号的传输效率，进而满足通信器件的小型化和集成化的低介电损耗需求，增强使用效果。

18、（2）本发明中，空心玻璃微珠或低介电玻璃纤维作为无机填料能够改善热致性液晶共聚酯的强度和尺寸稳定性，进一步降低其介电损耗，且硅烷偶联剂能够增强微波介质陶瓷和无机填料以及热致性液晶共聚酯之间粘合强度，配合受阻胺光稳定剂加强了混合材料之间的相互作用力，使混合料结构更加稳定，同时多巴胺或盐酸多巴胺作为改性剂，改变混合材料中多种原料的性质和功能，使其在混合作用下相互协同增强，从而有效的提高了复合材料的性能。

19、（3）本发明中，微波介质陶瓷混合坯料风干除杂过程中，热风机通过导风斗向下吹风干燥的同时，横向吹风机构利用热风机分流的风，对逸散的热量进行收集，并沿着水平方向吹向微波介质陶瓷混合坯料，实现从多个方向对其进行风干，增强风干效果，同时在风干过程中，形变升降机构带动风干粗滤筒在插合组件的辅助下进行上下运动，在风吹作用下带动杂质充分掉落下去，使除杂更加充分全面，减少残留，从而有效的提高风干除杂效率。

20、（4）本发明中，风干粗滤筒上的多个插块沿着插槽位置，向下插入，能够带动风干粗滤筒卡入到承托密滤筒内，实现便捷安装，而需要取料拆卸时，拉动插块向上运动，与插槽相分离，从而带动风干粗滤筒与承托密滤筒相分离，带动风干后的微波介质陶瓷混合坯料进行出料，同时也方便工作人员对承托密滤筒上的灰尘进行清理。

21、（5）本发明中，承托密滤筒的滤孔径小于风干粗滤筒的滤孔径，可以对风干粗滤筒上掉落的杂质进行收集，便于后续的清理，且承托密滤筒和风干粗滤筒的表面均设有镀锌层，使承托密滤筒和风干粗滤筒在长期使用过程中不易发生损坏，延长其使用寿命。

22、（6）本发明中，热风机通过一对分流管向左右两侧的下端吹风，吹向一对风导旋桨，使其发生转动，带动一对第一单面磁铁块转动，并在转动过程中，与第二单面磁铁块相对应时，利用相斥作用带动第二单面磁铁块向导热筒内部运动，使其带动推拉杆和活塞向承托密滤筒方向运动，导热筒具有导热作用，能够将热风机吹出的热风中逸散的热量进行传导，导入到其内部，带动其内部温度升高，并在活塞的推动下，喷向微波介质陶瓷混合坯料，而在第一单面磁铁块与第二单面磁铁块相分离时，失去磁性排斥力，在拉伸弹簧的弹性复位作用下，进行复位，待下次第一单面磁铁块与第二单面磁铁块相对应时，再次挤压吹风，如此反复，实现从水平方向对微波介质陶瓷混合坯料进行风干，从而实现从多个方向对其进行风干，增强风干效果。

23、（7）本发明中，通过内部填充有金刚石粉末的导热层，具有良好的导热作用，能够将热风中逸散的热量进行传导收集，便于后续的热量利用，减少热量流失，增强风干作用。

24、（8）本发明中，活塞向承托密滤筒推动导热筒内部的热量喷向微波介质陶瓷混合坯料过程中，与控制开关相接触，并按压其，使其带动照明控制灯亮起，促使形变伸缩杆在光照作用下，发生形变，进行延伸，推动两对移动滚轮沿着三角座的倾斜端进行相向运动，并挤压风干粗滤筒在插块和插槽的辅助下向上运动，而在活塞进行复位时，取消对控制开关的按压，使照明控制灯熄灭，形变伸缩杆失去光照复位进行收缩复位，拉动移动滚轮复位，风干粗滤筒和三角座失去挤压后向下复位，同时插块也在插槽内向下复位，并与缓冲垫相接触，实现在向下复位时进行缓冲，减少坠落的冲击力，避免风干粗滤筒发生损坏，待下次挤压时，再次向上运动，如此反复，利用上下运动产生的震动影响，配合风吹作用，带动杂质快速掉落，使除杂更加充分全面，减少残留。

25、（9）本发明中，通过使用光致型形状记忆高分子材料制成的形变伸缩杆，具有记忆效应，在照明控制灯的光照作用下，形变伸缩杆形变延伸，而在照明控制灯灭掉后，形变伸缩杆又恢复至初始的收缩状态，从而实现利用照明控制灯的光亮作用，带动形变伸缩杆形变伸缩，从而挤压风干粗滤筒和三角座上下运动。