Bi2O3-B2O3二元体系微波介质陶瓷材料及其制备方法   0    0

本发明公开了一种Bi2O3‑B2O3二元体系微波介质陶瓷材料及其制备方法。该Bi2O3‑B2O3二元体系微波介质陶瓷材料的化学组成式为Bi3BxO3(3+x)/2，其中x为质量份数，5≤x≤12。以纯度≥99%的Bi2O3和H3BO3为主要原料配料，将物料湿式球磨混合4h，以乙醇为球磨介质，干燥后在575~600℃空气气氛下预烧4h，所得块体破碎后湿式球磨4h，以乙醇为球磨介质；球磨后的物料干燥后添加聚乙烯醇溶液造粒，之后压制成型，将坯体在550~700oC下烧结4小时，即制得Bi2O3‑B2O3二元体系微波介质陶瓷材料。本发明制备的微波介质陶瓷，可在超低的烧结温度下进行烧结（≤650℃），并且微波性能优异：介电常数（εr）较低，Q×f值高以及τf近零且可以与铝电极和银电极共烧兼容，可用于片式谐振器、微波天线、滤波器等微波器件的制造。

1.一种实现超低共烧和良好微波性能的Bi2O3‑B2O3二元体系微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
(1)以纯度≥99％的Bi2O3和H3BO3为主要原料，按摩尔比为1.5:x配料，得混合粉体；按照无水乙醇与混合粉体质量比为1:1向粉体中加入无水乙醇，采用湿磨法混合4小时，然后在
90～100℃下烘干，最后以80目的筛网过筛，所得粉体备用，其中，6≤x≤12；
(2)将步骤(1)获得的粉体压制成块状，然后以5℃/min的升温速率将压制的块状原料由室温升温进行预烧，并在预烧温度下保温4小时，制成Bi3BxO3(3+x)/2烧块，然后将烧块粉碎获得粉料，按照无水乙醇与粉料质量比为1:1的比例向粉料中加入无水乙醇，放入尼龙罐中进行第二次球磨，4小时后取出，放入烘箱内在120～140℃下烘干，所得粉体备用；
(3)将步骤(2)得到的粉体加入质量百分比浓度为5％的聚乙烯醇溶液进行造粒后压制成直径为12mm、厚度为6mm的小圆柱，于500～600℃下排胶4小时，随炉冷却后得到瓷料，再将瓷料在550～700℃下烧结4小时，即制得Bi2O3‑B2O3二元体系微波介质陶瓷材料；
所述x为6、7、8、9、10、11或12；当x为6时，烧结温度值z为575℃，当x为7、8、9、10或11时，烧结温度值z为600℃，当x为12时，烧结温度值z为625℃。

2.一种如权利要求1所述的制备方法制备得到的Bi2O3‑B2O3二元体系微波介质陶瓷材料，其特征在于该Bi2O3‑B2O3二元体系微波介质陶瓷材料的化学组成式为Bi3BxO3(3+x)/2，6≤x≤12。