一种高q值低温烧结的微波介质陶瓷及其制备方法
阅读说明：本技术 一种高q值低温烧结的微波介质陶瓷及其制备方法 (high-Q-value low-temperature sintered microwave dielectric ceramic and preparation method thereof ) 是由 王丹 吉岸 王晓慧 于 2019-12-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高Q值低温烧结的微波介质陶瓷,包括陶瓷基料,该陶瓷基料的组成表达式为Mg<Sub>x</Sub>Ca<Sub>1-x</Sub>Ti<Sub>y</Sub>Sn<Sub>1-y</Sub>O<Sub>3</Sub>,其中,x、y分别代表摩尔比,且0.92≤x＜1,0.9≤y≤1。本发明还公开了高Q值低温烧结的微波介质陶瓷的制备方法。本发明的微波介质陶瓷中,采用少量的Ca<Sup>2+</Sup>取代部分Mg<Sup>2+</Sup>,与TiO<Sub>2</Sub>反应生成CaTiO<Sub>3</Sub>,从而提高陶瓷的温度稳定性；此外,该微波介质陶瓷采用Sn<Sup>4+</Sup>取代部分Ti<Sup>4+</Sup>,Sn<Sup>4+</Sup>比Ti<Sup>4+</Sup>的稳定性好,因此,使用Sn<Sup>4+</Sup>取代Ti<Sup>4+</Sup>可以提高陶瓷还原气氛下烧结性能和高温电性能的稳定性,从而保证陶瓷材料具有优异的介电性能和可重复性,且降低了烧结温度,提高了品质因数。(The invention discloses a high Q value low temperature sintered microwave dielectric ceramic, which comprises a ceramic base material, wherein the composition expression of the ceramic base material is Mg x Ca 1‑x Ti y Sn 1‑y O 3 Wherein x and y respectively represent molar ratio, x is more than or equal to 0.92 and less than 1, and y is more than or equal to 0.9 and less than or equal to 1. The invention also discloses a preparation method of the microwave dielectric ceramic sintered at low temperature with high Q value. In the microwave dielectric ceramic of the invention, a small amount of Ca is adopted 2+ Substituted part of Mg 2+ With TiO 2 Reaction to produce CaTiO 3 Thereby improving the temperature stability of the ceramic; in addition, the microwave dielectric ceramic adopts Sn 4+ By substitution of a portion of Ti 4+ ，Sn 4+ Is greater than Ti 4+ Is good, therefore, Sn is used 4+ Substituted Ti 4+ Can improve ceramic reductionThe stability of the sintering performance and the high-temperature electrical performance under the atmosphere ensures that the ceramic material has excellent dielectric performance and repeatability, reduces the sintering temperature and improves the quality factor.)
技术领域
本发明属于电子陶瓷及其制备技术领域，具体地，涉及一种高Q值低温烧结的微波介质陶瓷及其制备方法。
背景技术
微波介质陶瓷是近几十年来发展起来的一种新型功能陶瓷，它是制造微波介质谐振器和滤波器的关键材料。它在原来微波铁氧体的基础上，对配方和制造工艺都进行了大幅的升级换代，使之具有适宜的电常数、低微波损耗、温度系数小等优良性能，适于制作现代各种微波器件，如电子对抗、导航、通讯、雷达、***直播电视接收机和移动电话等设备中的稳频振荡器、滤波器、双工器等，能满足微波电路小型化、集成化、高可靠性和低成本的要求。
近年来，随着5G移动通信、卫星通信、无线网络、全球卫星定位系统、蓝牙等技术的快速发展，微波器件正朝着小型化、高频化和轻量化方向发展，对微波介质陶瓷材料提出了更高的要求：介电常数系列化，以满足不同通信频段器件的需求；Q×f值越高越好，以减少微波元器件的损耗；频率温度系数尽可能小，以减少微波元器件性能随外界环境的变化的影响。因此高介电常数、高品质因数、频率温度系数接近零且烧结温度低是微波介质陶瓷的重点研究发展方向。现有的以MgO-TiO2陶瓷粉体为主的微波介质陶瓷，其温度稳定性较差，烧结温度较高，品质因数不能满足要求，限制了其实际应用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高Q值低温烧结的微波介质陶瓷及其制备方法，该微波介质陶瓷的温度稳定性好，烧结温度低，品质因数高，生产成本低，实际应用价值高。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：一种高Q值低温烧结的微波介质陶瓷，包括陶瓷基料，该陶瓷基料的组成表达式为MgxCa1-xTiySn1- yO3，其中，x、y分别代表摩尔比，且0.92≤x＜1，0.9≤y≤1。
进一步的，该微波介质陶瓷还含有烧结助剂。
优选的，该烧结助剂为ZnO。
进一步的，所述陶瓷基料和烧结助剂的质量比为1:0～0.03。
本发明还提供了一种高Q值低温烧结的微波介质陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备陶瓷基料粉体：按照组成表达式MgxCa1-xTiySn1-yO3中各元素的摩尔比对MgO、CaCO3、TiO2、SnO2进行配料，混合充分后进行球磨，球磨后烘干、过筛，然后放入刚玉坩埚中进行焙烧，得到陶瓷基料粉体，其中，在组成表达式MgxCa1-xTiySn1-yO3中，x、y分别代表摩尔比，且0.92≤x＜1，0.9≤y≤1；
(2)制备微波介质陶瓷：按照陶瓷基料和烧结助剂的质量比为1:0～0.03的配比，将陶瓷基料粉体和烧结助剂进行混合，混合后，进行球磨，然后烘干、造粒和过筛，将过筛后的粉料压制成型，最后经过烧结得到该高Q值低温烧结的微波介质陶瓷。
优选的，在上述方法的步骤(2)中，烧结助剂优选为ZnO。
优选的，在上述方法中，步骤(1)和步骤(2)中的球磨时间均为4h～8h，步骤(1)和步骤(2)的烘干温度均为100℃～120℃。
优选的，在上述方法中，步骤(1)中的过筛为过60目的筛网，步骤(2)中的过筛为过双层筛，分别为过60目和120目的筛网，取留在120目筛网上的粉料颗粒。
优选的，在上述方法中，步骤(1)中的焙烧过程为在900～1000℃下焙烧保温3h～5h，步骤(2)中的烧结过程为在1100～1360℃保温烧结4h～6h。
优选的，在上述方法中，步骤(2)中所述的造粒是将烘干后的粉体与质量分数为5％的聚乙烯醇水溶液混合，然后制成微米级的球形颗粒。
优选的，在上述方法中，步骤(1)中的焙烧过程以及步骤(2)中的烧结过程均是在空气氛围下进行。
本发明的有益效果是：本发明的微波介质陶瓷中，采用少量的Ca2+取代部分Mg2+，与TiO2反应生成CaTiO3，从而提高陶瓷的温度稳定性；此外，该微波介质陶瓷采用Sn4+取代部分Ti4+，Sn4+比Ti4+的稳定性好，因此，使用Sn4+取代Ti4+可以提高陶瓷还原气氛下烧结性能和高温电性能的稳定性，从而保证陶瓷材料具有优异的介电性能和可重复性，且降低了烧结温度，提高了品质因数(Q值)。
本发明采用固相烧结法，并选取合适当的添加剂以降低烧结温度和损耗，从而制得该高Q值低温烧结的微波介质陶瓷；本发明的微波介质陶瓷的相对介电常数为14～20，微波性能Q×f＝80715GHz～178217GHz，谐振频率温度系数可以近零；本发明的微波介质陶瓷具有较优异的综合性能，实际应用价值高。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一种高Q值低温烧结的微波介质陶瓷，包括陶瓷基料，该陶瓷基料的组成表达式为MgxCa1-xTiySn1-yO3，其中，x、y分别代表摩尔比，且0.92≤x＜1，0.9≤y≤1。
进一步的，该微波介质陶瓷还含有烧结助剂。
优选的，该烧结助剂为ZnO。
进一步的，所述陶瓷基料和烧结助剂的质量比为1:0～0.03。
本发明还提供了一种高Q值低温烧结的微波介质陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备陶瓷基料粉体：按照组成表达式MgxCa1-xTiySn1-yO3中各元素的摩尔比对MgO、CaCO3、TiO2、SnO2进行配料，混合充分后进行球磨，球磨后烘干、过筛，然后放入刚玉坩埚中进行焙烧，得到陶瓷基料粉体，其中，在组成表达式MgxCa1-xTiySn1-yO3中，x、y分别代表摩尔比，且0.92≤x＜1，0.9≤y≤1；
(2)制备微波介质陶瓷：按照陶瓷基料和烧结助剂的质量比为1:0～0.03的配比，将陶瓷基料粉体和烧结助剂进行混合，混合后，进行球磨，然后烘干、造粒和过筛，将过筛后的粉料压制成型，最后经过烧结得到该高Q值低温烧结的微波介质陶瓷。
优选的，在上述方法的步骤(2)中，烧结助剂优选为ZnO。
优选的，在上述方法中，步骤(1)和步骤(2)中的球磨时间均为4h～8h，步骤(1)和步骤(2)的烘干温度均为100℃～120℃。
在上述方法中，步骤(1)中的过筛为过60目的筛网，步骤(2)中的过筛为过双层筛，分别为过60目和120目的筛网，取留在120目筛网上的粉料颗粒。
在上述方法中，步骤(1)中的焙烧过程为在900～1000℃下焙烧保温3h～5h，步骤(2)中的烧结过程为在1100～1360℃保温烧结4h～6h。
在上述方法中，步骤(2)中所述的造粒是将烘干后的粉体与质量分数为5％的聚乙烯醇水溶液混合，然后制成微米级的球形颗粒。
在上述方法中，步骤(1)中的焙烧过程以及步骤(2)中的烧结过程均是在空气氛围下进行。
以下的实施例将对本发明作进一步的说明，但并不因此限制本发明。
实施例1
本实施例1用于说明本发明的高Q值低温烧结的微波介质陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备陶瓷基料粉体：在组成表达式MgxCa1-xTiySn1-yO3中，x＝0.98，y＝1，即按照组成表达式Mg0.98Ca0.02TiO3中各元素的摩尔比对MgO、CaCO3、TiO2进行配料，混合充分后进行球磨，球磨时间为4小时，球磨后烘干，烘干温度为100℃，烘干后过60目的筛网，然后放入刚玉坩埚中，振动或敲击坩埚使粉料紧密堆积，在900℃下焙烧保温4小时，得到陶瓷基料粉体；
(2)制备微波介质陶瓷：按照陶瓷基料粉体和烧结助剂的质量比为1:0的配比配料，即在该实施例1中不加入烧结助剂，只将陶瓷基料粉体进行二次球磨，球磨时间为4小时，然后烘干，烘干温度为100℃，烘干后再经过造粒(即将烘干后的粉体与质量分数5％的聚乙烯醇水溶液混合，然后制成微米级的球形颗粒)，造粒后过双层筛，分别为过60目和120目的筛网，取留在120目筛网上的粉料颗粒压制成直径为10mm，高度为6mm的圆柱体，最后在1360℃下烧结保温4小时，得到该高Q值低温烧结的微波介质陶瓷。
将得到的微波介质陶瓷利用微波网络分析仪对其微波介电性能进行测试，性能测试结果如表一所示。
实施例2
本实施例2用于说明本发明的高Q值低温烧结的微波介质陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备陶瓷基料粉体：在组成表达式MgxCa1-xTiySn1-yO3中，x＝0.96，y＝1，即按照组成表达式Mg0.96Ca0.04TiO3中各元素的摩尔比对MgO、CaCO3、TiO2进行配料，混合充分后进行球磨，球磨时间为4小时，球磨后烘干，烘干温度为100℃，烘干后过60目的筛网，然后放入刚玉坩埚中，振动或敲击坩埚使粉料紧密堆积，在900℃下焙烧保温4小时，得到陶瓷基料粉体；
(2)制备微波介质陶瓷：按照陶瓷基料粉体和烧结助剂的质量比为1:0的配比配料，即在该实施例2中不加入烧结助剂，只将陶瓷基料粉体进行二次球磨，球磨时间为4小时，然后烘干，烘干温度为100℃，烘干后再经过造粒(即将烘干后的粉体与质量分数5％的聚乙烯醇水溶液混合，然后制成微米级的球形颗粒)，造粒后过双层筛，分别为过60目和120目的筛网，取留在120目筛网上的粉料颗粒压制成直径为10mm，高度为6mm的圆柱体，最后在1360℃下烧结保温4小时，得到该高Q值低温烧结的微波介质陶瓷。
将得到的微波介质陶瓷利用微波网络分析仪对其微波介电性能进行测试，性能测试结果如表一所示。
实施例3
本实施例3用于说明本发明的高Q值低温烧结的微波介质陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备陶瓷基料粉体：在组成表达式MgxCa1-xTiySn1-yO3中，x＝0.94，y＝1，即按照组成表达式Mg0.94Ca0.06TiO3中各元素的摩尔比对MgO、CaCO3、TiO2进行配料，混合充分后进行球磨，球磨时间为4小时，球磨后烘干，烘干温度为100℃，烘干后过60目的筛网，然后放入刚玉坩埚中，振动或敲击坩埚使粉料紧密堆积，在900℃下焙烧保温4小时，得到陶瓷基料粉体；
(2)制备微波介质陶瓷：按照陶瓷基料粉体和烧结助剂的质量比为1:0的配比配料，即在该实施例3中不加入烧结助剂，只将陶瓷基料粉体进行二次球磨，球磨时间为4小时，然后烘干，烘干温度为100℃，烘干后再经过造粒(即将烘干后的粉体与质量分数5％的聚乙烯醇水溶液混合，然后制成微米级的球形颗粒)，造粒后过双层筛，分别为过60目和120目的筛网，取留在120目筛网上的粉料颗粒压制成直径为10mm，高度为6mm的圆柱体，最后在1360℃下烧结保温4小时，得到该高Q值低温烧结的微波介质陶瓷。
将得到的微波介质陶瓷利用微波网络分析仪对其微波介电性能进行测试，性能测试结果如表一所示。
实施例4
本实施例4用于说明本发明的高Q值低温烧结的微波介质陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备陶瓷基料粉体：在组成表达式MgxCa1-xTiySn1-yO3中，x＝0.92，y＝1，即按照组成表达式Mg0.92Ca0.08TiO3中各元素的摩尔比对MgO、CaCO3、TiO2进行配料，混合充分后进行球磨，球磨时间为4小时，球磨后烘干，烘干温度为100℃，烘干后过60目的筛网，然后放入刚玉坩埚中，振动或敲击坩埚使粉料紧密堆积，在900℃下焙烧保温4小时，得到陶瓷基料粉体；
(2)制备微波介质陶瓷：按照陶瓷基料粉体和烧结助剂的质量比为1:0的配比配料，即在该实施例4中不加入烧结助剂，只将陶瓷基料粉体进行二次球磨，球磨时间为4小时，然后烘干，烘干温度为100℃，烘干后再经过造粒(即将烘干后的粉体与质量分数5％的聚乙烯醇水溶液混合，然后制成微米级的球形颗粒)，造粒后过双层筛，分别为过60目和120目的筛网，取留在120目筛网上的粉料颗粒压制成直径为10mm，高度为6mm的圆柱体，最后在1330℃下烧结保温4小时，得到该高Q值低温烧结的微波介质陶瓷。
将得到的微波介质陶瓷利用微波网络分析仪对其微波介电性能进行测试，性能测试结果如表一所示。
实施例5
本实施例5用于说明本发明的高Q值低温烧结的微波介质陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备陶瓷基料粉体：在组成表达式MgxCa1-xTiySn1-yO3中，x＝0.96，y＝0.98，即按照组成表达式Mg0.96Ca0.04Ti0.98Sn0.02O3中各元素的摩尔比对MgO、CaCO3、TiO2、SnO2进行配料，混合充分后进行球磨，球磨时间为4小时，球磨后烘干，烘干温度为100℃，烘干后过60目的筛网，然后放入刚玉坩埚中，振动或敲击坩埚使粉料紧密堆积，在900℃下焙烧保温4小时，得到陶瓷基料粉体；
(2)制备微波介质陶瓷：按照陶瓷基料粉体和烧结助剂的质量比为1:0的配比配料，即在该实施例5中不加入烧结助剂，只将陶瓷基料粉体进行二次球磨，球磨时间为4小时，然后烘干，烘干温度为100℃，烘干后再经过造粒(即将烘干后的粉体与质量分数5％的聚乙烯醇水溶液混合，然后制成微米级的球形颗粒)，造粒后过双层筛，分别为过60目和120目的筛网，取留在120目筛网上的粉料颗粒压制成直径为10mm，高度为6mm的圆柱体，最后在1300℃下烧结保温4小时，得到该高Q值低温烧结的微波介质陶瓷。
将得到的微波介质陶瓷利用微波网络分析仪对其微波介电性能进行测试，性能测试结果如表一所示。
实施例6
本实施例6用于说明本发明的高Q值低温烧结的微波介质陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备陶瓷基料粉体：在组成表达式MgxCa1-xTiySn1-yO3中，x＝0.96，y＝0.96，即按照组成表达式Mg0.96Ca0.04Ti0.96Sn0.04O3中各元素的摩尔比对MgO、CaCO3、TiO2、SnO2进行配料，混合充分后进行球磨，球磨时间为4小时，球磨后烘干，烘干温度为100℃，烘干后过60目的筛网，然后放入刚玉坩埚中，振动或敲击坩埚使粉料紧密堆积，在900℃下焙烧保温4小时，得到陶瓷基料粉体；
(2)制备微波介质陶瓷：按照陶瓷基料粉体和烧结助剂的质量比为1:0的配比配料，即在该实施例6中不加入烧结助剂，只将陶瓷基料粉体进行二次球磨，球磨时间为4小时，然后烘干，烘干温度为100℃，烘干后再经过造粒(即将烘干后的粉体与质量分数5％的聚乙烯醇水溶液混合，然后制成微米级的球形颗粒)，造粒后过双层筛，分别为过60目和120目的筛网，取留在120目筛网上的粉料颗粒压制成直径为10mm，高度为6mm的圆柱体，最后在1290℃下烧结保温4小时，得到该高Q值低温烧结的微波介质陶瓷。
将得到的微波介质陶瓷利用微波网络分析仪对其微波介电性能进行测试，性能测试结果如表一所示。
实施例7
本实施例7用于说明本发明的高Q值低温烧结的微波介质陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备陶瓷基料粉体：在组成表达式MgxCa1-xTiySn1-yO3中，x＝0.96，y＝0.94，即按照组成表达式Mg0.96Ca0.04Ti0.94Sn0.06O3中各元素的摩尔比对MgO、CaCO3、TiO2、SnO2进行配料，混合充分后进行球磨，球磨时间为4小时，球磨后烘干，烘干温度为100℃，烘干后过60目的筛网，然后放入刚玉坩埚中，振动或敲击坩埚使粉料紧密堆积，在900℃下焙烧保温4小时，得到陶瓷基料粉体；
(2)制备微波介质陶瓷：按照陶瓷基料粉体和烧结助剂的质量比为1:0的配比配料，即在该实施例7中不加入烧结助剂，只将陶瓷基料粉体进行二次球磨，球磨时间为4小时，然后烘干，烘干温度为100℃，烘干后再经过造粒(即将烘干后的粉体与质量分数5％的聚乙烯醇水溶液混合，然后制成微米级的球形颗粒)，造粒后过双层筛，分别为过60目和120目的筛网，取留在120目筛网上的粉料颗粒压制成直径为10mm，高度为6mm的圆柱体，最后在1260℃下烧结保温4小时，得到该高Q值低温烧结的微波介质陶瓷。
将得到的微波介质陶瓷利用微波网络分析仪对其微波介电性能进行测试，性能测试结果如表一所示。
实施例8
本实施例8用于说明本发明的高Q值低温烧结的微波介质陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备陶瓷基料粉体：在组成表达式MgxCa1-xTiySn1-yO3中，x＝0.96，y＝0.92，即按照组成表达式Mg0.96Ca0.04Ti0.92Sn0.08O3中各元素的摩尔比对MgO、CaCO3、TiO2、SnO2进行配料，混合充分后进行球磨，球磨时间为4小时，球磨后烘干，烘干温度为100℃，烘干后过60目的筛网，然后放入刚玉坩埚中，振动或敲击坩埚使粉料紧密堆积，在900℃下焙烧保温4小时，得到陶瓷基料粉体；
(2)制备微波介质陶瓷：按照陶瓷基料粉体和烧结助剂的质量比为1:0的配比配料，即在该实施例8中不加入烧结助剂，只将陶瓷基料粉体进行二次球磨，球磨时间为4小时，然后烘干，烘干温度为100℃，烘干后再经过造粒(即将烘干后的粉体与质量分数5％的聚乙烯醇水溶液混合，然后制成微米级的球形颗粒)，造粒后过双层筛，分别为过60目和120目的筛网，取留在120目筛网上的粉料颗粒压制成直径为10mm，高度为6mm的圆柱体，最后在1230℃下烧结保温4小时，得到该高Q值低温烧结的微波介质陶瓷。
将得到的微波介质陶瓷利用微波网络分析仪对其微波介电性能进行测试，性能测试结果如表一所示。
实施例9
本实施例9用于说明本发明的高Q值低温烧结的微波介质陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备陶瓷基料粉体：在组成表达式MgxCa1-xTiySn1-yO3中，x＝0.96，y＝0.90，即按照组成表达式Mg0.96Ca0.04Ti0.90Sn0.1O3中各元素的摩尔比对MgO、CaCO3、TiO2、SnO2进行配料，混合充分后进行球磨，球磨时间为4小时，球磨后烘干，烘干温度为100℃，烘干后过60目的筛网，然后放入刚玉坩埚中，振动或敲击坩埚使粉料紧密堆积，在900℃下焙烧保温4小时，得到陶瓷基料粉体；
(2)制备微波介质陶瓷：按照陶瓷基料粉体和烧结助剂的质量比为1:0的配比配料，即在该实施例9中不加入烧结助剂，只将陶瓷基料粉体进行二次球磨，球磨时间为4小时，然后烘干，烘干温度为100℃，烘干后再经过造粒(即将烘干后的粉体与质量分数5％的聚乙烯醇水溶液混合，然后制成微米级的球形颗粒)，造粒后过双层筛，分别为过60目和120目的筛网，取留在120目筛网上的粉料颗粒压制成直径为10mm，高度为6mm的圆柱体，最后在1300℃下烧结保温4小时，得到该高Q值低温烧结的微波介质陶瓷。
将得到的微波介质陶瓷利用微波网络分析仪对其微波介电性能进行测试，性能测试结果如表一所示。
实施例10
本实施例10用于说明本发明的高Q值低温烧结的微波介质陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备陶瓷基料粉体：在组成表达式MgxCa1-xTiySn1-yO3中，x＝0.96，y＝0.94，即按照组成表达式Mg0.96Ca0.04Ti0.94Sn0.06O3中各元素的摩尔比对MgO、CaCO3、TiO2、SnO2进行配料，混合充分后进行球磨，球磨时间为4小时，球磨后烘干，烘干温度为100℃，烘干后过60目的筛网，然后放入刚玉坩埚中，振动或敲击坩埚使粉料紧密堆积，在900℃下焙烧保温4小时，得到陶瓷基料粉体；
(2)制备微波介质陶瓷：按照陶瓷基料粉体和烧结助剂的质量比为1:0.01的配比配料，将陶瓷基料粉体和烧结助剂进行混合，混合后，进行球磨，球磨时间为4小时，然后烘干，烘干温度为100℃，烘干后再经过造粒(即将烘干后的粉体与质量分数5％的聚乙烯醇水溶液混合，然后制成微米级的球形颗粒)，造粒后过双层筛，分别为过60目和120目的筛网，取留在120目筛网上的粉料颗粒压制成直径为10mm，高度为6mm的圆柱体，最后在1200℃下烧结保温4小时，得到该高Q值低温烧结的微波介质陶瓷。
将得到的微波介质陶瓷利用微波网络分析仪对其微波介电性能进行测试，性能测试结果如表一所示。
实施例11
本实施例11用于说明本发明的高Q值低温烧结的微波介质陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备陶瓷基料粉体：在组成表达式MgxCa1-xTiySn1-yO3中，x＝0.96，y＝0.94，即按照组成表达式Mg0.96Ca0.04Ti0.94Sn0.06O3中各元素的摩尔比对MgO、CaCO3、TiO2、SnO2进行配料，混合充分后进行球磨，球磨时间为4小时，球磨后烘干，烘干温度为100℃，烘干后过60目的筛网，然后放入刚玉坩埚中，振动或敲击坩埚使粉料紧密堆积，在900℃下焙烧保温4小时，得到陶瓷基料粉体；
(2)制备微波介质陶瓷：按照陶瓷基料粉体和烧结助剂的质量比为1:0.02的配比配料，将陶瓷基料粉体和烧结助剂进行混合，混合后，进行球磨，球磨时间为4小时，然后烘干，烘干温度为100℃，烘干后再经过造粒(即将烘干后的粉体与质量分数5％的聚乙烯醇水溶液混合，然后制成微米级的球形颗粒)，造粒后过双层筛，分别为过60目和120目的筛网，取留在120目筛网上的粉料颗粒压制成直径为10mm，高度为6mm的圆柱体，最后在1150℃下烧结保温4小时，得到该高Q值低温烧结的微波介质陶瓷。
将得到的微波介质陶瓷利用微波网络分析仪对其微波介电性能进行测试，性能测试结果如表一所示。
实施例12
本实施例12用于说明本发明的高Q值低温烧结的微波介质陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备陶瓷基料粉体：在组成表达式MgxCa1-xTiySn1-yO3中，x＝0.96，y＝0.94，即按照组成表达式Mg0.96Ca0.04Ti0.94Sn0.06O3中各元素的摩尔比对MgO、CaCO3、TiO2、SnO2进行配料，混合充分后进行球磨，球磨时间为4小时，球磨后烘干，烘干温度为100℃，烘干后过60目的筛网，然后放入刚玉坩埚中，振动或敲击坩埚使粉料紧密堆积，在900℃下焙烧保温4小时，得到陶瓷基料粉体；
(2)制备微波介质陶瓷：按照陶瓷基料粉体和烧结助剂的质量比为1:0.03的配比配料，将陶瓷基料粉体和烧结助剂进行混合，混合后，进行球磨，球磨时间为4小时，然后烘干，烘干温度为100℃，烘干后再经过造粒(即将烘干后的粉体与质量分数5％的聚乙烯醇水溶液混合，然后制成微米级的球形颗粒)，造粒后过双层筛，分别为过60目和120目的筛网，取留在120目筛网上的粉料颗粒压制成直径为10mm，高度为6mm的圆柱体，最后在1100℃下烧结保温4小时，得到该高Q值低温烧结的微波介质陶瓷。
将得到的微波介质陶瓷利用微波网络分析仪对其微波介电性能进行测试，性能测试结果如表一所示。
对比例1
对比例1的微波介质陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备陶瓷基料粉体：取MgO、TiO2混合充分后进行球磨，球磨时间为4小时，球磨后烘干，烘干温度为100℃，烘干后过60目的筛网，然后放入刚玉坩埚中，振动或敲击坩埚使粉料紧密堆积，在1000℃下焙烧保温4小时，得到MgTiO3陶瓷基料粉体；
(2)制备微波介质陶瓷：将上述陶瓷基料粉体进行二次球磨，球磨时间为4小时，然后烘干，烘干温度为100℃，烘干后再经过造粒(即将烘干后的粉体与质量分数5％的聚乙烯醇水溶液混合，然后制成微米级的球形颗粒)，造粒后过双层筛，分别为过60目和120目的筛网，取留在120目筛网上的粉料颗粒压制成直径为10mm，高度为6mm的圆柱体，最后在1380℃下烧结保温4小时，得到微波介质陶瓷。
将得到的微波介质陶瓷利用微波网络分析仪对其微波介电性能进行测试，性能测试结果如表一所示。
表一 实施例以及对比例所得的微波介质陶瓷的性能测试结果
由表一可知，本发明实施例得到的微波介质陶瓷材料的相对介电常数为14～20，微波性能Q×f＝80715GHz～178217GHz；通过设计组成表达式中的x、y值，使得本发明的实施例所得的微波介质陶瓷的谐振频率温度系数可以近零，烧结温度降低；本发明的微波介质陶瓷具有较高的品质因数，更优异的综合性能；对比例的微波介质陶瓷烧结温度较高，谐振频率温度系数绝对值大，介电常数较小。本发明的微波介质陶瓷材料具有更优异的综合微波介电性能，具有广泛的应用前景。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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