本發(fā)明屬于電子信息功能材料與器件技術領域，具體涉及的是一種具有頻率溫度系數(shù)趨近于零的超低損耗微波介質(zhì)陶瓷材料。

背景技術：

目前，信息技術正朝著高頻、大功率、集成、多功能化方向快速發(fā)展，而且隨著現(xiàn)代移動通信技術和物聯(lián)網(wǎng)技術的迅猛發(fā)展，高頻微波技術在通信、導航、衛(wèi)星、藍牙、傳感物聯(lián)網(wǎng)射頻技術等系統(tǒng)中，有著廣泛而重要的應用。在高頻微波電路中，許多微波器件需要使用介質(zhì)陶瓷材料作為基板，使得微波陶瓷介質(zhì)基板材料愈來愈成為微波器件、部件與整機系統(tǒng)中使用的關鍵性基礎材料。采用陶瓷基板材料的高頻微波器件通常具有小型化、寬頻化、高可靠性等特征。國務院早在2009年《電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃綱要》的文件提出研制介電常數(shù)系列化、微波介電性能優(yōu)異的介質(zhì)陶瓷的重要性。高介電常數(shù)、高品質(zhì)因數(shù)、頻率溫度系數(shù)接近零且燒結溫度低是微波介質(zhì)陶瓷的重點研究發(fā)展方向。這三項性能指標均是微波介質(zhì)材料的重要參數(shù)，由于諧振器的尺寸和電介質(zhì)材料的介電常數(shù)的平方根成反比，故高的介電常數(shù)有利于實現(xiàn)元器件的小型化，由于微波介質(zhì)陶瓷材料的品質(zhì)因數(shù)Q×f值越大，濾波器的插入損耗就越低，故高品質(zhì)因素有利于實現(xiàn)微波器件良好選頻性，而接近于零的頻率溫度系數(shù)τ_f意味著器件的中心頻率隨環(huán)境溫度變化小，工作穩(wěn)定性高。因此，研制在微波頻率下同時具有可調(diào)介電常數(shù)，超低損耗和接近于零的頻率溫度系數(shù)的微波介質(zhì)陶瓷材料具有很大的應用價值。

為了滿足上述目標，一系列高性能的二元或三元Li基微波陶瓷體系被相繼開發(fā)出來，例如Li₂O-MgO-XO₂(X＝Ti，Sn，Zr)，Li₂O-XO₂(X＝Ti,Zr,Sn)，Li₂O-Nb₂O₅，Li₂O-MoO₃，Li₂O-XO-TiO₂(X＝Mg,Zn,Ca,Co)，Li₂O-ZnO-Nb₂O₅等。其中，《歐洲陶瓷協(xié)會會刊》(Journal of the European Ceramic Society)在2016年的文章《新型超低損耗的Li₂Mg₃BO₆(B＝Ti,Sn,Zr)微波陶瓷》(Novel series ofultra-low loss microwave dielectric ceramics:Li₂Mg₃BO₆(B＝Ti,Sn,Zr))中首次報道了Li₂Mg₃BO₆系微波陶瓷的微波性能。其中，Li₂Mg₃TiO₆：ε_r＝15.2，Q×f＝152000GHz，τ_f＝-39ppm/℃；Li₂Mg₃SnO₆：ε_r＝8.8,Q×f＝123000GHz，τ_f＝-32ppm/℃；Li₂Mg₃TiO₆：ε_r＝12.6,Q×f＝86000GHz，τ_f＝-36ppm/℃，該系微波陶瓷以其超高的品質(zhì)因數(shù)引起了廣大科研工作者的注意。

雖然Li₂Mg₃BO₆系微波陶瓷具有極低的損耗，但是和大多數(shù)原始微波陶瓷一樣有共通的缺陷。其一，在1280℃～1380℃的高溫燒結環(huán)境下，Li⁺離子的嚴重揮發(fā)導致Li₂Mg₃SnO₆和Li₂Mg₃ZrO₆中分別存在第二相Mg₂SnO₄(ε_r＝8.3，Q×f＝55000GHz，τ_f＝-61ppm/℃)和第二相ZrO₂，第二相的存在會使Li₂Mg₃SnO₆和Li₂Mg₃ZrO₆基料的微波性能嚴重惡化，并且存在材料體系的相成分復雜化不易控制的問題；其二，較大的負頻率溫度系數(shù)使Li₂Mg₃BO₆系微波陶瓷無法滿足實際應用需求。抑制雜相常采用揮發(fā)非化學計量比或基料內(nèi)部摻雜來實現(xiàn)，如Li等人在《Co₂O₃摻雜對0.95MgTiO₃-0.05CaTiO₃陶瓷的結構和微波性能的影響》(The structure and properties of 0.95MgTiO₃-0.04CaTiO₃ceramics doped with Co₂O₃)一文中成功利用Co離子抑制雜相，Bian等人在《Li_2+xTiO₃(0≤x≤0.2)的燒結性能，微觀結構和微波介電性能》(Sintering behavior,microstructure and microwave dielectric properties of Li_2+xTiO₃(0≤x≤0.2))一文中成功利用Li元素的非化學計量比實現(xiàn)Li_2+xTiO₃陶瓷綜合微波性能的大幅度提升。目前調(diào)節(jié)頻率溫度系數(shù)最行之有效的方法是引入與基料體系頻率溫度系數(shù)相反的相，如在負頻率溫度系數(shù)體系引入像MgO(τ_f＝+103ppm/℃)和CaF₂(τ_f＝+252ppm/℃)等正頻率溫度系數(shù)極大且易于控制的相。

綜上所述，以Li₂O-MgO-XO₂(X＝Ti，Sn，Zr)系低損微波陶瓷材料為基礎，綜合運用非化學計量比，離子取代和加入摻雜劑的方法，研究一種超高品質(zhì)因數(shù)(超低損耗)、接近于零的頻率溫度系數(shù)，同時可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)介電性能的新型微波介質(zhì)陶瓷具有良好的應用前景，能滿足微波通信行業(yè)需求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種具有高品質(zhì)因數(shù)、可調(diào)的介電常數(shù)，諧振頻率溫度系數(shù)近零可調(diào)的微波介質(zhì)陶瓷材料。具體提供了一種組成包括Li₂O-MgO-XO₂(X＝Ti，Sn，Zr)體系陶瓷和摻雜劑，通過球磨混合、造粒、成型、排膠和燒結制成的微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法，其Q×f值在92000GHz～153000GHz之間，相對介電常數(shù)ε_r在8～20之間，諧振頻率溫度系數(shù)在-23ppm/℃～+5ppm/℃之間；本發(fā)明的微波介質(zhì)陶瓷材料制備工藝簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明采用如下技術方案：

一種新型超低損耗微波介質(zhì)陶瓷材料，其化學通式為Li_2+a(Mg_1-bX_b)₃YO₆·cZ，其中，X為Ca²⁺或Sr²⁺，Y為Ti⁴⁺、Sn⁴⁺或Zr⁴⁺，Z為MgO，ZnO，CaF₂中的任一種或其組合，0.03≤a≤0.15，0.01≤b,0.04，0≤c≤0.15；

所述微波介質(zhì)陶瓷材料的原料可以包括Mg(OH)₂·4MgCO₃·5H₂O，Li₂CO₃，鈣或鍶的碳酸鹽，鈦、錫或鋯的二氧化物，亦可以在其基礎上增加特定組分的改性摻雜劑，即微波介質(zhì)陶瓷材料的原料也可以是下述形式：Mg(OH)₂·4MgCO₃·5H₂O，Li₂CO₃，鈣或鍶的碳酸鹽，鈦、錫或鋯的二氧化物和一種以上的MgO，ZnO，CaF₂；將微波陶瓷材料各組分按所述化學通式配料，經(jīng)過第一次球磨混合，在980～1200℃下預燒，再經(jīng)過第二次球磨混合，在1250～1400℃下燒結制成；其制成品的晶相為有序巖鹽結構立方相；其Q×f值為92000GHz～153000GHz，諧振頻率溫度系數(shù)τ_f在-23ppm/℃～+5ppm/℃之間，相對介電常數(shù)ε_r在8～20之間可調(diào)。

一種新型超低損耗微波介質(zhì)陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：配料；將Mg(OH)₂·4MgCO₃·5H₂O，Li₂CO₃，鈣或鍶的碳酸鹽，鈦、錫或鋯的二氧化物按照化學通式Li_2+a(Mg_1-bX_b)₃YO₆，其中，X為Ca²⁺或Sr²⁺，Y為Ti⁴⁺、Sn⁴⁺或Zr⁴⁺，0.03≤a≤0.15，0.01≤b≤0.04配料形成混合物；

步驟2：球磨；將步驟1所得混合物進行第一次球磨后得到球磨料，優(yōu)選地，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1∶(5～7)∶(2～4)進行研磨5～7小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟3：烘干、過篩；將步驟2所得球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟4：預燒；將步驟3得到的干燥粉體置于氧化鋁坩堝中，980～1200℃溫度條件下，預燒3～5小時得到預燒粉體；

步驟5：球磨；將步驟4所得預燒粉體進行球磨或在所述預燒粉體中加入摻雜劑后進行第二次球磨后得到球磨料，優(yōu)選地，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1∶(3～5)∶(1～2)進行研磨2～4小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟6：烘干、過篩；將步驟5所得的球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟7：造粒、模壓成型；在步驟6所得干燥粉體中加入造粒劑，造粒尺寸控制在80～100目，將粒料放入成型模具制得生坯；

步驟8：燒結；將步驟7得到的生坯置于氧化鋁坩堝中，控制升溫速率為4～6℃/min，1250～1400℃溫度條件下，燒結4～6小時，制得最終的微波介質(zhì)陶瓷材料。

本發(fā)明可以使用任何合適原料形成化學通式為Li_2+a(Mg_1-bX_b)₃YO₆·cZ，的微波介質(zhì)陶瓷材料，其中，X為Ca²⁺或Sr²⁺，Y為Ti⁴⁺、Sn⁴⁺或Zr⁴⁺，Z為MgO，ZnO，CaF₂中的任一種或其組合，0.03≤a≤0.15，0.01≤b≤0.04，0≤c≤0.15；本發(fā)明通過采用Li元素非化學計量比，Mg位離子取代和引入諧振頻率溫度系數(shù)為正的摻雜劑改性，以達到綜合改善微波介電性能的目的，本發(fā)明具體通過調(diào)節(jié)a的值以控制Li元素揮發(fā)，通過調(diào)節(jié)b的值以控制A位元素(X)的含量，通過調(diào)節(jié)c的值以控制摻雜劑Z的含量，從而保證所制備微波介質(zhì)陶瓷材料的品質(zhì)因數(shù)在92000GHz≤Q×f≤153000GHz的情況下，其頻率溫度系數(shù)為-23ppm/℃≤τ_f≤+5ppm/℃并且具有介電常數(shù)可調(diào)的性質(zhì)。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明提供的微波介質(zhì)陶瓷材料在性能上實現(xiàn)了較大提升，現(xiàn)有技術所制備的微波介質(zhì)陶瓷材料，其相對介電常數(shù)ε_r在7～16之間，Q×f值在86000～152000GHz之間，但其諧振頻率溫度系數(shù)遠小于-32ppm/℃；相比之下，本發(fā)明提供的微波介質(zhì)陶瓷材料的相對介電常數(shù)ε_r在8～20之間可調(diào)，Q×f值為92000GHz～153000GHz，諧振頻率溫度系數(shù)τ_f滿足-23ppm/℃～+5ppm/℃，并且性能穩(wěn)定，能夠滿足現(xiàn)代微波器件的應用需求。

2、本發(fā)明的微波介質(zhì)陶瓷材料中不含Pb，Cd等揮發(fā)性有毒金屬，可廣泛應用于衛(wèi)星通信中介質(zhì)諧振器、濾波器、振蕩器等微波器件中應用，綠色環(huán)保無污染，滿足歐共體最新出臺的RHOS(《電氣、電子設備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》)和回收處理管理條例(WEEE)的嚴格標準要求。

3、本發(fā)明的微波介質(zhì)陶瓷材料中的摻雜劑均為簡單的氧化物和氟化物，不需要額外的工藝合成，優(yōu)于需要單獨合成的常規(guī)頻率溫度系數(shù)摻雜劑如CaTiO₃等；本發(fā)明采用二次球磨工藝，實現(xiàn)材料的粒徑控制，同時，在第二次球磨工藝時引入摻雜劑，不會增加工藝復雜度。

4、本發(fā)明制備微波介質(zhì)陶瓷材料的原料在國內(nèi)供應充足，價格相對低廉，使高性能微波陶瓷的低成本化成為可能，因此具有重要工業(yè)應用價值；而且本發(fā)明微波介質(zhì)陶瓷材料的燒結溫度均約為1250～1400℃，燒結溫度范圍較寬，具有良好工藝適應性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例3制備的微波陶瓷介質(zhì)材料的XRD圖譜。

圖2是本發(fā)明實施例3制備的微波陶瓷介質(zhì)材料掃描電鏡SEM圖。

圖3是本發(fā)明實施例3制備的微波陶瓷介質(zhì)材料斷面掃描電鏡SEM圖。

具體實施方式

一種新型超低損耗微波介質(zhì)陶瓷材料，其化學通式為Li_2+a(Mg_1-bX_b)₃YO₆·cZ，其中，X為Ca²⁺或Sr²⁺，Y為Ti⁴⁺、Sn⁴⁺或Zr⁴⁺，Z為MgO，ZnO，CaF₂中的任一種或其組合，0.03≤a≤0.15，0.01≤b≤0.04，0≤c≤0.15。

所述微波介質(zhì)陶瓷材料的原料可以包括Mg(OH)₂·4MgCO₃·5H₂O，Li₂CO₃，鈣或鍶的碳酸鹽，鈦、錫或鋯的二氧化物，亦可以在其基礎上增加特定組分的改性摻雜劑，即微波介質(zhì)陶瓷材料的原料也可以是下述形式：Mg(OH)₂·4MgCO₃·5H₂O，Li₂CO₃，鈣或鍶的碳酸鹽，鈦、錫或鋯的二氧化物和一種以上的MgO，ZnO，CaF₂；將微波陶瓷材料各組分按所述化學通式配料，經(jīng)過第一次球磨混合，在980～1200℃下預燒，再經(jīng)過第二次球磨混合，在1250～1400℃下燒結制成；其制成品的晶相為有序的巖鹽結構立方相；其Q×f值為92000GHz～153000GHz，諧振頻率溫度系數(shù)τ_f在-23ppm/℃～+5ppm/℃之間，相對介電常數(shù)ε_r在8～20之間。

以下結合具體實施例對本發(fā)明進行進一步說明，表1為本發(fā)明化學通式為Li_2+a(Mg_1-bX_b)₃YO₆·cZ的微波介質(zhì)陶瓷材料的具體實施例的各組分質(zhì)量百分含量數(shù)據(jù)表格，其中，X為Ca²⁺或Sr²⁺，Y為Ti⁴⁺、Sn⁴⁺或Zr⁴⁺，Z為MgO，ZnO，CaF₂中的任一種或其組合，0.03≤a≤0.15，0.01≤b≤0.04，0≤c≤0.15；

表1

實施例1：

步驟1：配料；按照Mg(OH)₂·4MgCO₃·5H₂O(堿式碳酸鎂)62.64％，Li₂CO₃16.79％，TiO₂17.88％和CaCO₃2.69％的質(zhì)量百分比配料得到混合物；

步驟2：球磨；將步驟1所得混合物進行第一次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1∶5∶3進行研磨7小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟3：烘干、過篩；將步驟2所得球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟4：預燒；將步驟3得到的干燥粉體置于氧化鋁坩堝中預燒得到預燒粉體；

步驟5：球磨；將步驟4所得預燒粉體進行球磨或在所述預燒粉體中加入摻雜劑后進行第二次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1:4:2進行研磨2小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟6：烘干、過篩；將步驟5所得的球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟7：造粒、模壓成型；在步驟6所得干燥粉體中加入聚乙烯醇溶液造粒，造粒尺寸控制在90目，將粒料放入成型模具制得生坯；

步驟8：燒結；將步驟7得到的生坯置于氧化鋁坩堝中燒結，1295℃的溫度條件下燒結6小時制得最終的微波介質(zhì)陶瓷材料。

實施例2：

步驟1：配料；按照Mg(OH)₂·4MgCO₃·5H₂O(堿式碳酸鎂)63.56％，Li₂CO₃16.69％，TiO₂17.78％和SrCO₃1.97％的質(zhì)量百分比配料得到混合物；

步驟2：球磨；將步驟1所得混合物進行第一次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1∶6∶3進行研磨7小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟3：烘干、過篩；將步驟2所得球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟4：預燒；將步驟3得到的干燥粉體置于氧化鋁坩堝中預燒得到預燒粉體；

步驟5：球磨；將步驟4所得預燒粉體進行球磨或在所述預燒粉體中加入摻雜劑后進行第二次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1:3:2進行研磨2小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟6：烘干、過篩；將步驟5所得的球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟7：造粒、模壓成型；在步驟6所得干燥粉體中加入聚乙烯醇溶液造粒，造粒尺寸控制在90目，將粒料放入成型模具制得生坯；

步驟8：燒結；將步驟7得到的生坯置于氧化鋁坩堝中燒結，1270℃的溫度條件下燒結6小時制得最終的微波介質(zhì)陶瓷材料。

實施例3：

步驟1：配料；按照Mg(OH)₂·4MgCO₃·5H₂O(堿式碳酸鎂)62.51％，Li₂CO₃16.24％，TiO₂17.30％和MgO3.00％的質(zhì)量百分比配料得到混合物；

步驟2：球磨；將步驟1所得混合物進行第一次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1∶6∶2進行研磨7小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟3：烘干、過篩；將步驟2所得球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟4：預燒；將步驟3得到的干燥粉體置于氧化鋁坩堝中預燒得到預燒粉體；

步驟5：球磨；將步驟4所得預燒粉體進行球磨或在所述預燒粉體中加入摻雜劑后進行第二次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1:5:1進行研磨2小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟6：烘干、過篩；將步驟5所得的球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟7：造粒、模壓成型；在步驟6所得干燥粉體中加入聚乙烯醇溶液造粒，造粒尺寸控制在90目，將粒料放入成型模具制得生坯；

步驟8：燒結；將步驟7得到的生坯置于氧化鋁坩堝中燒結，1260℃的溫度條件下燒結5.5小時制得最終的微波介質(zhì)陶瓷材料。

實施例4：

步驟1：配料；按照Mg(OH)₂·4MgCO₃·5H₂O(堿式碳酸鎂)55.51％，Li₂CO₃14.92％，SnO₂28.99％和CaCO₃0.58％的質(zhì)量百分比配料得到混合物；

步驟2：球磨；將步驟1所得混合物進行第一次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1∶5∶3進行研磨6小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟3：烘干、過篩；將步驟2所得球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟4：預燒；將步驟3得到的干燥粉體置于氧化鋁坩堝中預燒得到預燒粉體；

步驟5：球磨；將步驟4所得預燒粉體進行球磨或在所述預燒粉體中加入摻雜劑后進行第二次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1:4:2進行研磨3小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟6：烘干、過篩；將步驟5所得的球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟7：造粒、模壓成型；在步驟6所得干燥粉體中加入聚乙烯醇溶液造粒，造粒尺寸控制在90目，將粒料放入成型模具制得生坯；

步驟8：燒結；將步驟7得到的生坯置于氧化鋁坩堝中燒結，1360℃的溫度條件下燒結5小時制得最終的微波介質(zhì)陶瓷材料。

實施例5：

步驟1：配料；按照Mg(OH)₂·4MgCO₃·5H₂O(堿式碳酸鎂)49.96％，Li₂CO₃13.43％，SnO₂26.09％和CaCO₃0.52％的質(zhì)量百分比配料得到混合物；

步驟2：球磨；將步驟1所得混合物進行第一次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1∶5∶3進行研磨6小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟3：烘干、過篩；將步驟2所得球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟4：預燒；將步驟3得到的干燥粉體置于氧化鋁坩堝中預燒得到預燒粉體；

步驟5：球磨；將步驟4所得預燒粉體進行球磨或在所述預燒粉體中加入摻雜劑后進行第二次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1:4:2進行研磨3小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟6：烘干、過篩；將步驟5所得的球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟7：造粒、模壓成型；在步驟6所得干燥粉體中加入聚乙烯醇溶液造粒，造粒尺寸控制在90目，將粒料放入成型模具制得生坯；

步驟8：燒結；將步驟7得到的生坯置于氧化鋁坩堝中燒結，1240℃的溫度條件下燒結5小時制得最終的微波介質(zhì)陶瓷材料。

實施例6：

步驟1：配料；按照Mg(OH)₂·4MgCO₃·5H₂O(堿式碳酸鎂)54.64％，Li₂CO₃14.84％，SnO₂28.82％和SrCO₃1.69％的質(zhì)量百分比配料得到混合物；

步驟2：球磨；將步驟1所得混合物進行第一次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1∶5∶3進行研磨6小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟3：烘干、過篩；將步驟2所得球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟4：預燒；將步驟3得到的干燥粉體置于氧化鋁坩堝中預燒得到預燒粉體；

步驟5：球磨；將步驟4所得預燒粉體進行球磨或在所述預燒粉體中加入摻雜劑后進行第二次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1:4:2進行研磨3小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟6：烘干、過篩；將步驟5所得的球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟7：造粒、模壓成型；在步驟6所得干燥粉體中加入聚乙烯醇溶液造粒，造粒尺寸控制在90目，將粒料放入成型模具制得生坯；

步驟8：燒結；將步驟7得到的生坯置于氧化鋁坩堝中燒結，1360℃的溫度條件下燒結6小時制得最終的微波介質(zhì)陶瓷材料。

實施例7：

步驟1：配料；按照Mg(OH)₂·4MgCO₃·5H₂O(堿式碳酸鎂)46.44％，Li₂CO₃12.61％，SnO₂24.50％和MgO15.0％的質(zhì)量百分比配料得到混合物；

步驟2：球磨；將步驟1所得混合物進行第一次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1∶5∶3進行研磨6小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟3：烘干、過篩；將步驟2所得球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟4：預燒；將步驟3得到的干燥粉體置于氧化鋁坩堝中預燒得到預燒粉體；

步驟5：球磨；將步驟4所得預燒粉體進行球磨或在所述預燒粉體中加入摻雜劑后進行第二次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1:4:2進行研磨3小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟6：烘干、過篩；將步驟5所得的球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟7：造粒、模壓成型；在步驟6所得干燥粉體中加入聚乙烯醇溶液造粒，造粒尺寸控制在90目，將粒料放入成型模具制得生坯；

步驟8：燒結；將步驟7得到的生坯置于氧化鋁坩堝中燒結，1320℃的溫度條件下燒結5小時制得最終的微波介質(zhì)陶瓷材料。

實施例8：

步驟1：配料；按照Mg(OH)₂·4MgCO₃·5H₂O(堿式碳酸鎂)58.09％，Li₂CO₃16.07％，ZrO₂24.93％和CaCO₃0.91％的質(zhì)量百分比配料得到混合物；

步驟2：球磨；將步驟1所得混合物進行第一次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1∶5∶3進行研磨5小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟3：烘干、過篩；將步驟2所得球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟4：預燒；將步驟3得到的干燥粉體置于氧化鋁坩堝中預燒得到預燒粉體；

步驟5：球磨；將步驟4所得預燒粉體進行球磨或在所述預燒粉體中加入摻雜劑后進行第二次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1:4:2進行研磨4小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟6：烘干、過篩；將步驟5所得的球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟7：造粒、模壓成型；在步驟6所得干燥粉體中加入聚乙烯醇溶液造粒，造粒尺寸控制在90目，將粒料放入成型模具制得生坯；

步驟8：燒結；將步驟7得到的生坯置于氧化鋁坩堝中燒結，1380℃的溫度條件下燒結6小時制得最終的微波介質(zhì)陶瓷材料。

實施例9：

步驟1：配料；按照Mg(OH)₂·4MgCO₃·5H₂O(堿式碳酸鎂)51.70％，Li₂CO₃14.30％，ZrO₂22.19％，CaCO₃0.81％和ZnO11.0％的質(zhì)量百分比配料得到混合物；

步驟2：球磨；將步驟1所得混合物進行第一次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1∶5∶3進行研磨5小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟3：烘干、過篩；將步驟2所得球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟4：預燒；將步驟3得到的干燥粉體置于氧化鋁坩堝中預燒得到預燒粉體；

步驟5：球磨；將步驟4所得預燒粉體進行球磨或在所述預燒粉體中加入摻雜劑后進行第二次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1:4:2進行研磨4小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟6：烘干、過篩；將步驟5所得的球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟7：造粒、模壓成型；在步驟6所得干燥粉體中加入聚乙烯醇溶液造粒，造粒尺寸控制在90目，將粒料放入成型模具制得生坯；

步驟8：燒結；將步驟7得到的生坯置于氧化鋁坩堝中燒結，1400℃的溫度條件下燒結6小時制得最終的微波介質(zhì)陶瓷材料。

實施例10：

步驟1：配料；按照Mg(OH)₂·4MgCO₃·5H₂O(堿式碳酸鎂)57.46％，Li₂CO₃15.98％，ZrO₂24.79％和SrCO₃1.78％的質(zhì)量百分比配料得到混合物；

步驟2：球磨；將步驟1所得混合物進行第一次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1∶5∶3進行研磨5小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟3：烘干、過篩；將步驟2所得球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟4：預燒；將步驟3得到的干燥粉體置于氧化鋁坩堝中預燒得到預燒粉體；

步驟5：球磨；將步驟4所得預燒粉體進行球磨或在所述預燒粉體中加入摻雜劑后進行第二次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1:4:2進行研磨4小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟6：烘干、過篩；將步驟5所得的球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟7：造粒、模壓成型；在步驟6所得干燥粉體中加入聚乙烯醇溶液造粒，造粒尺寸控制在90目，將粒料放入成型模具制得生坯；

步驟8：燒結；將步驟7得到的生坯置于氧化鋁坩堝中燒結，1260℃的溫度條件下燒結6小時制得最終的微波介質(zhì)陶瓷材料。

實施例11：

步驟1：配料；按照Mg(OH)₂·4MgCO₃·5H₂O(堿式碳酸鎂)51.71％，Li₂CO₃14.38％，ZrO₂22.31％SrCO₃1.68％和ZnO10％的質(zhì)量百分比配料得到混合物；

步驟2：球磨；將步驟1所得混合物進行第一次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1∶5∶3進行研磨5小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟3：烘干、過篩；將步驟2所得球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟4：預燒；將步驟3得到的干燥粉體置于氧化鋁坩堝中預燒得到預燒粉體；

步驟5：球磨；將步驟4所得預燒粉體進行球磨或在所述預燒粉體中加入摻雜劑后進行第二次球磨后得到球磨料，具體球磨過程為：以二氧化鋯球為球磨介質(zhì)，按照混合料：磨球：乙醇的質(zhì)量比為1:4:2進行研磨4小時，得到混合均勻的球磨料；

步驟6：烘干、過篩；將步驟5所得的球磨料烘干后過100目篩得到干燥粉體；

步驟7：造粒、模壓成型；在步驟6所得干燥粉體中加入聚乙烯醇溶液造粒，造粒尺寸控制在90目，將粒料放入成型模具制得生坯；

步驟8：燒結；將步驟7得到的生坯置于氧化鋁坩堝中燒結，1380℃的溫度條件下燒結5小時制得最終的微波介質(zhì)陶瓷材料。

如表2所示為本發(fā)明所列舉實施例制備出的微波介質(zhì)陶瓷材料經(jīng)檢測后的性能參數(shù)：

表2

從表2可以看出，本發(fā)明制備出的微波介質(zhì)陶瓷材料具有超高的品質(zhì)因數(shù)，Q×f值為92000GHz～153000GHz，諧振頻率溫度系數(shù)τ_f為-23ppm/℃～+5ppm/℃，且相對介電常數(shù)ε_r可調(diào)節(jié)，其值在8～20之間。

以下通過說明書附圖對本發(fā)明進行進一步說明：

圖1是本發(fā)明實施例3制備的微波陶瓷介質(zhì)材料的XRD分析結果，從圖1可以看出：本發(fā)明制備出的微波介質(zhì)陶瓷材料的晶相為有序的巖鹽結構立方相。

圖2是本發(fā)明實施例3制備的微波陶瓷介質(zhì)材料掃描電鏡SEM圖，從圖2可看出制備出的微波陶瓷材料表面晶粒尺寸分布均勻，大小晶粒分布有規(guī)律，有少量氣孔；而少量氣孔的形成是因為在高溫下陶瓷表面的Li元素會揮發(fā)留下孔洞。

圖3是本發(fā)明實施例3制備的微波陶瓷介質(zhì)材料的斷面掃描電鏡SEM圖，從圖3可以看出陶瓷內(nèi)部結構致密。

上述實施例僅說明本發(fā)明的原理及其功效，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容了解到本發(fā)明的優(yōu)點與功效。以上實施例用于說明而非進一步限定，本領域技術人員完全可以根據(jù)發(fā)明內(nèi)容所概括的技術方案范圍內(nèi)組合出更多的、能夠達到本發(fā)明技術效果的具體實施方式。因此，任何熟悉此技術的人士在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。