一種降低(Zr的製作方法

2023-06-18 02:31:36 1

專利名稱：一種降低(Zr的製作方法
技術領域：
本發明屬於微波介質材料製造技術領域，特別涉及一種低溫燒結的高品質因數的固溶體陶瓷材料，具體的講就是一種降低(Zr0.8Sn0.2)TiO4陶瓷燒結溫度的方法。
背景技術：
(Zr1-xSnx)TiO4陶瓷來源廣，Q值高，溫度穩定性好，廣泛應用於各種介質諧振器和濾波器中。(Zr1-xSnx)TiO4陶瓷的主晶相是以斜方晶ZrTiO4為基礎的(Zr、Sn)固溶體，有良好的微波特性。當x＜0.3時，形成的是單晶(Zr1-xSnx)TiO4，其中尤以x＝0.2，即(Zr0.8Sn0.2)TiO4(簡寫為ZST)材料微波性能最好。但ZST燒成溫度高達1380～1400℃，如何解決問題是急需解決的問題。人們想藉助摻雜改性，在降低燒結溫度的同時，材料保持原有的優良的介電性能。石勇等在《天津大學學報》2004年第2期發表的ZnO-MoO3添加(Zr0.8Sn0.2)TiO4的介電性能一文中提到，單獨添加少量ZnO可以降低燒結溫度，但介質損耗增大，吳堅強在《中國陶瓷為2006年3月第42卷第3期，摻雜玻璃使得(Zr0.8Sn0.2)TiO4的燒結溫度降低，但是玻璃成分複雜，製備工藝複雜，且燒結溫度仍然在1320℃左右。能否找到一種有效降低(Zr0.8Sn0.2)TiO4陶瓷燒結溫度的方法就成為能否充分利用(Zr0.8Sn0.2)TiO4陶瓷良好的介電性能的關鍵。

發明內容
本發明提供了一種能夠有效降低(Zr0.8Sn0.2)TiO4燒結溫度的方法，且能夠保持原有的介電性能，燒結溫度範圍為1230℃～1300℃，方法簡單易行。
一種降低(Zr0.8Sn0.2)TiO4陶瓷燒結溫度的方法，主料為(Zr0.8Sn0.2)TiO4加入0.5wt％的ZnO、0.3wt％MnCO3、0.5wt％CeO2，在1180℃，保溫4小時預燒合成，粉碎，過200目篩，待用，然後採用常規工藝製備陶瓷材料，其特徵在於在粉碎混合過程中加入了主料重量的2～6wt％的鉛硼玻璃及1～5wt％的Bi2O3/Li2O熔塊，燒結溫度取1230℃～1300℃，其中取4wt％鉛硼玻璃及3wt％的Bi2O3/Li2O熔塊在1250℃燒結，陶瓷性能最好。
鉛硼玻璃製備過程如下將Pb3O4和B2O3以(4/3)∶1的摩爾比例混合研磨混勻，混合料在1000℃熔融，並且保溫50分鐘，隨後倒入冷水中進行淬冷。固化的玻璃乾燥以後進行研磨直到可以篩過200目篩子，留以待用。
Bi2O3/Li2O熔塊製備過程如下將Bi2O3和Li2CO3以92∶11的摩爾比混合研磨混勻，混合料放在剛玉坩堝內在830℃下形成固熔體，保溫40分鐘，隨後倒入冷水中進行淬冷，乾燥以後研磨直到可以篩過200目篩，留以備用。
本發明具有燒結溫度低，根據組成配比的不同，燒結溫度在1230℃～1300℃，同時不降低陶瓷材料的介電性能。製備工藝簡單成本低。


圖1為採用本發明在1250℃時燒結材料的顯微結構圖2樣品製備的工藝流程圖
具體實施例方式


本發明採用常規工藝製備陶瓷材料，具體過程如圖2，可以看出當主料中摻雜4wt％鉛硼玻璃及3wt％的Bi2O3/Li2O熔塊，燒結溫度在1250℃時，陶瓷的介電性能最好，圖1是為採用本發明在1250℃時燒結材料的顯微結構，陶瓷晶粒均勻緻密，這是因為低熔點添加物在燒結過程中先形成液相促進燒結，而到了燒結後期又作為最終相回吸入主晶相起摻雜改性作用。低熔點添加物的這種「雙重效應」可使燒結溫度降低，且性能保持不變或者提高。
權利要求
1.一種降低(Zr0.8Sn0.2)TiO4陶瓷燒結溫度的方法，主料為(Zr0.8Sn0.2)TiO4加入0.5wt％的ZnO、0.3wt％MnCO3、0.5wt％CeO2，在1180℃，保溫4小時預燒合成，粉碎，過200目篩，待用，然後採用常規工藝製備陶瓷材料，其特徵在於在粉碎混合過程中加入了主料重量的2～6wt％的鉛硼玻璃及1～5wt％的Bi2O3/Li2O熔塊，燒結溫度取1230℃～1300℃。
2.根據權利要求1所述的一種降低(Zr0.8Sn0.2)TiO4陶瓷燒結溫度的方法，其特徵在於取主料重量4wt％鉛硼玻璃及3wt％的Bi2O3/Li2O熔塊在1250℃燒結。
3.根據權利要求1所述的一種降低(Zr0.8Sn0.2)TiO4陶瓷燒結溫度的方法，其特徵在於鉛硼玻璃製備過程如下將Pb3O4和B2O3以(4/3)∶1的摩爾比例混合研磨混勻，混合料在1000℃熔融，並且保溫50分鐘，隨後倒入冷水中進行淬冷，固化的玻璃乾燥以後進行研磨直到可以篩過200目篩子。
4.根據權利要求1所述的一種降低(Zr0.8Sn0.2)TiO4陶瓷燒結溫度的方法，其特徵在於Bi2O3/Li2O熔塊的製備過程如下將Bi2O3和Li2CO3以92∶11的摩爾比混合研磨混勻，混合料在剛830℃下形成固熔體，保溫40分鐘，隨後倒入冷水中進行淬冷，乾燥以後研磨直到可以篩過200目篩。
全文摘要
一種降低(Zr
文檔編號C04B35/64GK1887792SQ20061008837
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月14日 優先權日2006年7月14日
發明者湯樂群, 李軍, 金玉成, 黃新友 申請人:鎮江藍寶石電子實業有限公司