歡迎訪問無錫隆傲電子有限公司官方網站
13912385401
您現在的位置:首頁 > 信息中心  > 行業動態
鈦酸鎂的制備及應用
時間:2020-12-15 閱讀:
背景及概述[1][2]
鈦酸鎂具有介電損耗低,介電常數、諧振頻率、溫度系數低等特點,是一種 非常重要的微波介質陶瓷材料。以鈦酸鎂為基礎的介質陶瓷,在微波頻率下具有 良好的介電性能,是目前比較成熟的高頻熱穩定材料。

制備[1]
鈦酸鎂粉體的燒結溫度比較高,在1430℃~1450℃范圍內,且燒結溫度范圍窄,合成較為困難,限制了鈦酸鎂介質陶瓷的廣泛應用。

CN201410050422.X提供一種鈦酸鎂粉體的合成方法, 以實現無需高溫、方便地合成鈦酸鎂粉體。

為實現以上目的,本發明鈦酸鎂粉體的合成方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)將3g/L~10g/L堿性物質和2g/L~30g/L含鈦物質加入蒸餾水中,配置成電解液;

(2)將鎂或鎂合金置于裝有配置電解液的不銹鋼槽體中,進行微弧氧化處理:以鎂或鎂合金做陽極、不銹鋼槽體為陰極,采用脈沖微弧氧化電源供電,在脈沖電壓為350V~600V、頻率為50Hz~2000Hz、占空比為10%~45%、電解液溫度為20℃~40℃的條件下氧化10min~60min,即可在鎂或鎂合金表面合成含鈦酸鎂的微弧氧化陶瓷涂層;

(3)配置體積濃度為5%~30%的酸性溶液;

(4)將微弧氧化處理后鎂或鎂合金置于配置的酸性溶液中,浸泡3h~24h;

(5)對浸泡后的酸性溶液進行過濾,得到鈦酸鎂粉末,然后,用蒸餾水沖洗;

(6)將鈦酸鎂粉末置于pH值為10~13的氨水溶液中浸泡1h~5h;利用氨水對鈦酸鎂粉末的形貌和晶粒的大小經行調控;

(7)將浸泡后氨水溶液過濾,對過濾出的物質用蒸餾水沖洗,然后進行干燥,得到合成的鈦酸鎂粉體。

應用[2-3]
一、CN201710292933.6提供一種鈦酸鎂摻雜氧化鋁微波介質陶瓷,這種氧化鋁微波介質 陶瓷具有介電損耗較低的特點,同時摻雜物固溶過程中不容易產生空位缺陷。為了實現上述發明目的,本發明采用的技術方案如下:以高純氧化鋁(Al2O3)粉體(>99.95%)作為原料,以鈦酸鎂(MgTiO3)作為摻雜物,濕法球磨混合后,再經干燥、研磨、過 篩得到混合粉料。將所得粉料干壓成型后,置于電爐中,升溫至預定溫度保溫一定的時間, 冷卻后就得到致密的鈦酸鎂摻雜氧化鋁陶瓷樣品。圖1 是鈦酸鎂摻雜氧化鋁陶瓷的Q × f 值隨鈦酸鎂摻雜量的變化曲線。從圖1 可以看到,當每百克氧化鋁量中鈦酸鎂摻雜量為的0.2-0.4克時,所得氧化鋁陶瓷的Q × f 值比較高,而當鈦酸鎂摻雜量過低或過高時,Q × f 值都會明顯下降。
實施例:一種鈦酸鎂摻雜氧化鋁陶瓷,它是通過以下方法制備而成的:稱取高純氧化鋁粉體(>99.95%)100克和鈦酸鎂粉體0.1克作為原料,將二者加入球磨罐中,加去離子水和氧化鋯磨球進行濕法球磨混合(料:水:球=1:2:3),球磨時間為24小時,球磨機轉速為 40轉/分。之后將水抽濾掉,將混合料在120℃的烘箱中干燥、過篩,得到均勻的混合粉料。在混合粉料中加入適量粘結劑,在100MPa的壓強下將粉末干壓成直徑約16mm、高度約12mm的 柱狀樣品,置于硅鉬棒電爐中1600℃下保溫4小時。

將燒制好的樣品放置若干小時后,用Hakii- Coleman介質柱諧振法測量介電性能。結果顯示:所得鈦酸鎂摻雜氧化鋁陶瓷的介電常數為9.91,Q × f值為123300GHz(f= 10.51GHz)。

二、CN201510363500.6公開了一種溫度穩定型鈦酸鎂基微波介質陶瓷及其制備方法,其表達式為0.89MgTiO3-0.11(Ca0.4Na0.3Sm0.3)TiO3;先將MgO、TiO2按化學計量式MgTiO3進行配料,經球磨、烘干、過篩后于800~1000℃預燒;另將TiO2、CaCO3、Sm2O3、Na2CO3按化學計量式(Ca0.4Na0.3Sm0.3)TiO3配料,經球磨、烘干,過篩后于1000~1300℃預燒;再將上述兩種預燒后的粉料按照摩爾比為89:11配料,經球磨、烘干、過篩、造粒,壓制成生坯;生坯于1200℃-1300℃燒結,制成鈦酸鎂基溫度穩定型微波介質陶瓷。本發明的Qf值達到55000~72000GHz,諧振頻率溫度系數(τf)達到-7.6~-2.3×10-6/℃。該陶瓷體系制備工藝簡單,微波介電性能優越,節約了能源成本,符合低碳環保理念,具有廣泛的應用前景。

主要參考資料
[1] CN201410050422.X 一種鈦酸鎂粉體的合成方法

[2] CN201710292933.6 一種鈦酸鎂摻雜氧化鋁微波介質陶瓷

[3]CN201510363500.6一種溫度穩定型鈦酸鎂基微波介質陶瓷及其制備方法
微信公眾號