低温共烧陶瓷材料及其制备方法_2

文档序号:8957251阅读:来源:国知局
r>[0033] -种本发明的低温共烧陶瓷材料,该低温共烧陶瓷材料是由La2O3-B2O3-Al2O3微 晶玻璃和Al2O3陶瓷填充相组成,其中,按质量分数计,所述LaA-B2O3-Al2O3微晶玻璃为 60wt%,所述Al2O3陶瓷填充相为40wt%。
[0034]本实施例中,La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃中各组分的质量分数为:La2O3为20wt%, B2O3为 60wt%,Al203为 20wt%。
[0035] 本实施例中,该低温共烧陶瓷材料的介电常数为7. 85,介电损耗为4. 21X10 3,频 率为 8. 65GHz。
[0036] -种上述本实施例的低温共烧陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:
[0037] (I)La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃粉体的制备:将20wt%氧化镧La203、60wt%氧化硼 B203、20wt%氧化铝Al2O3置于铂金坩埚中混合均匀,三者纯度均大于99. 9 %,将盛有氧化 镧,氧化硼和氧化铝的铂金坩埚放入高温熔炼炉中,然后从室温以l〇°C/min的升温速率升 温至1300°C,保温熔炼2h,得均匀的玻璃液,将所得玻璃液快速倒在厚度为40mm的铜板上, 玻璃液经急冷却形成玻璃渣,将所得玻璃渣置于玛瑙球磨罐中,以无水乙醇为球磨介质,采 用行星球磨机球磨12h后烘干,得到La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃粉体;
[0038](2)Al2O3陶瓷粉体的预处理:将纯度大于99. 9%、粒径为Iym~3ym的Al203陶 瓷粉体在1400°C空气环境下保温2h进行预处理,得到预处理后的Al2O3陶瓷粉体;
[0039] (3)复合粉体的制备:将步骤⑴所得La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃粉体和步骤 (2)所得预处理后的Al2O3陶瓷粉体按照质量百分比为60% : 40%置于玛瑙球磨罐中 进行混合,以无水乙醇为球磨介质,采用球磨机中球磨24h,经烘干、过200目筛后,得到La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃/Al203复合粉体;
[0040] (4)复合粉体的成型:将步骤(3)所得La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃/Al203复合粉 体加入质量分数为5%的PVA溶液进行造粒,待造粒完成后,调整压机压力至120MPa,保压 2min,压制成型后,得尺寸大小为0 15mmx7mm的还体;
[0041] (5)低温烧结:将步骤⑷所得坯体置于马弗炉中于450°C排胶2h,待排胶完成 后,然后以2°C/min升温速率升温至875°C进行保温烧结,保温烧结的时间为2h,保温烧结 后以5°C/min的降温速率冷却至室温,得到低温共烧陶瓷材料。
[0042] 实施例2 :
[0043] -种本发明的低温共烧陶瓷材料,包括50wt%La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃和 50wt%Al2O3陶瓷填充相。
[0044] 本实施例中,La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃中各组分的质量分数为:La203为 22. 5wt%,B2O3为 67. 5wt%,Al203为IOwt%。
[0045] 本实施例中,该低温共烧陶瓷材料的介电常数为7. 69,介电损耗为3. 24X10 3,频 率为 8. 84GHz。
[0046] 实施例2的具体操作步骤及工艺参数与实施例1基本相同,不同之处在于:
[0047] 步骤(1)中的保温熔炼温度为1200°C。
[0048] 步骤(5)中的烧结温度为900 °C。
[0049] 实施例3 :
[0050] -种本发明的低温共烧陶瓷材料,包括60wt%La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃和 40wt%Al2O3陶瓷填充相。
[0051 ] 本实施例中,La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃中各组分的质量分数为:La203为 22. 5wt%,B2O3为 65wt%,Al203为 12. 5wt%。
[0052] 本实施例中,该低温共烧陶瓷材料的介电常数为7. 54,介电损耗为3. 68X10 3,频 率为 8. 51GHz。
[0053] 实施例3的具体操作步骤及工艺参数与实施例1基本相同,不同之处在于:
[0054] 步骤(1)中的保温熔炼温度为1250°C。
[0055] 步骤(5)中的烧结温度为900 °C,保温时间为Ih。
[0056] 实施例4 :
[0057] -种本发明的低温共烧陶瓷材料,包括60wt%La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃和 40wt%Al2O3陶瓷填充相。
[0058] 本实施例中,La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃中各组分的质量分数为:La2O3为20wt%, B2O3为 65wt%,Al203为 15wt%。
[0059] 本实施例中,该低温共烧陶瓷材料的介电常数为7. 13,介电损耗为4. 04X10 3,频 率为 8. 21GHz。
[0060] 实施例4的具体操作步骤及工艺参数与实施例1基本相同,不同之处在于:
[0061] 步骤(1)中的保温熔炼温度为1250°C。
[0062] 步骤(5)中的烧结温度为900°C,保温时间为lh。
[0063] 实施例5 :
[0064] -种本发明的低温共烧陶瓷材料,包括60wt%La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃和 40wt%Al2O3陶瓷填充相。
[0065] 本实施例中,La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃中各组分的质量分数为:La2O3为20wt%, B2O3为 70wt%,Al203为IOwt%。
[0066] 本实施例中,该低温共烧陶瓷材料的介电常数为7. 61,介电损耗为6. 38X10 3,频 率为 8. 27GHz。
[0067] 实施例5的具体操作步骤及工艺参数与实施例1基本相同,不同之处在于:
[0068] 步骤(1)中的保温熔炼温度为1200°C。
[0069] 步骤(5)中的烧结温度为900 °C。
[0070] 实施例6 :
[0071 ] -种本发明的低温共烧陶瓷材料,包括50wt%La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃和 50wt%Al2O3陶瓷填充相。
[0072]本实施例中,La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃中各组分的质量分数为:La2O3为20wt%, B2O3为 70wt%,Al203为IOwt%。
[0073] 本实施例中,该低温共烧陶瓷材料的介电常数为7. 82,介电损耗为4. 26X10 3,频 率为 8. 35GHz。
[0074] 实施例6的具体操作步骤及工艺参数与实施例1基本相同,不同之处在于:
[0075] 步骤(1)中的保温熔炼温度为1200°C。
[0076] 步骤(5)中的烧结温度为900 °C。
[0077] 实施例7 :
[0078] 一种本发明的低温共烧陶瓷材料,包括60wt%La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃和 40wt%Al2O3陶瓷填充相。
[0079] 本实施例中,La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃中各组分的质量分数为:La2O3为25wt%, B2O3为 70wt%,Al203为 5wt%。
[0080] 本实施例中,该低温共烧陶瓷材料的介电常数为7. 51,介电损耗为2. 74X10 3,频 率为 8. 56GHz。
[0081] 实施例7的具体操作步骤及工艺参数与实施例1基本相同,不同之处在于:
[0082] 步骤(1)中的保温熔炼温度为1200°C。
[0083] 步骤(5)中的烧结温度为850 °C。
[0084] 实施例8 :
[0085] -种本发明的低温共烧陶瓷材料,包括50wt%La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃和 50wt%Al2O3陶瓷填充相。
[0086] 本实施例中,La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃中各组分的质量分数为:La2O3为25wt%, B2O3为 70wt%,Al203为 5wt%。
[0087] 本实施例中,该低温共烧陶瓷材料的介电常数为7. 73,介电损耗为2. 26X10 3,频 率为 8. 24GHz。
[0088] 实施例8的具体操作步骤及工艺参数与实施例1基本相同,不同之处在于:
[0089] 步骤(1)中的保温熔炼温度为120
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