[發明專利]低介電常數低損耗的低溫共燒陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810053644.5
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108218406B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 齊世順;程華容;宋蓓蓓;楊魁勇;呂鵬;孫淑英
• 申請（專利權）人: 北京元六鴻遠電子科技股份有限公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/626;C04B35/622;C04B35/01;C04B35/453
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 夏靜潔

1.一種低介電常數低損耗的低溫共燒陶瓷材料，其特征在于，該材料由10～40質量份的Al₂O₃、15～40質量份的SiO₂、0～60質量份的粉末A、0～60質量份的粉末B和8～30質量份的粉末C組成，粉末A和粉末B至少有一種；其中：

所述粉末A為預燒體，其是由40～70質量份的Bi₂O₃、10～30質量份的ZnO、15～45質量份的H₃BO₃，在500～700℃煅燒后合成的化合物；所述粉末B為預燒體，其由摩爾比1:1:2的BaO前驅體、CuO和H₃BO₃，在700～850℃煅燒后合成的化合物；所述粉末C為預燒體，其組分為摩爾比2:1的MgO與SiO₂；

所述低溫共燒陶瓷材料的制備方法，包括：

步驟1、稱取10～40質量份的Al₂O₃、15～40質量份的SiO₂、0～60質量份的粉末A、0～60質量份的粉末B和8～30質量份的粉末C，將配好后的粉料放入球磨機中混料，球/料質量比為2～10，研磨球為氧化鋯球，球磨時間為4～8小時，轉速為250～450轉/分鐘，將球磨后的粉料放入烘箱中于120℃烘干，粉體研磨后過100目篩；

其中，

粉末A的制備方法包括：稱取40～70質量份的Bi₂O₃，10～30質量份的ZnO，15～45質量份的H₃BO₃，配好后的粉料放入球磨機中混料，球/料質量比為2～10，研磨球為氧化鋯球，球磨時間為4～8小時，轉速為250～450轉/分鐘，將球磨后的粉料放入烘箱中于80℃烘干，粉體研磨后過100目篩；將所得粉體在500～700℃保溫2～6小時，煅燒后的粉料研磨過100目篩，得到粉末A；

粉末B的制備方法包括：稱取摩爾比為1:1:2的BaO前驅體、CuO和H₃BO₃，粉料配好后放入球磨機中混料，球/料質量比為2～10，研磨球為氧化鋯球，球磨時間為4～8小時，轉速為250～450轉/分鐘，將球磨后的粉料放入烘箱中于80℃烘干，粉體研磨后過100目篩；將所得粉體在700～850℃保溫4～8小時，煅燒后的粉料研磨過100目篩，然后再次于700～850℃保溫4～8小時，煅燒后的粉料研磨過100目篩，得到粉末B；

粉末C的制備方法包括：稱取摩爾比為2:1的MgO與SiO₂，將配好后的粉料放入球磨機中混料，球/料質量比為2～10，研磨球為氧化鋯球，球磨時間為4～8小時，轉速為250～450轉/分鐘，將球磨后粉料放入烘箱中于120℃烘干，粉體研磨過100目篩；將所得粉體在1150～1250℃保溫2～6小時，然后將煅燒后的粉料研磨過100目篩，得到粉末C；

步驟2、取2克上述粉體，加入15～20滴PVA水溶液粘合造粒，然后在100～300MPa下壓制出圓片；

步驟3、將成型的圓片放入燒結爐中，按升溫速率2℃/分升至550℃、保溫2小時進行坯體排膠；然后按5℃/分的升溫速率升至850～900℃、保溫0.5～2小時進行燒結，隨爐自然冷卻；制得具有低介電常數、低介電損耗低溫共燒陶瓷圓片樣品。

2.如權利要求1所述的低介電常數低損耗的低溫共燒陶瓷材料，其特征在于，該材料的介電常數在5.2～10范圍內可調，介電損耗小于0.002，絕緣電阻率高于1×10¹⁴Ω·cm。

3.如權利要求1所述的低介電常數低損耗的低溫共燒陶瓷材料，其特征在于，該材料由10～20質量份的Al₂O₃、25～35質量份的SiO₂、35～50質量份的粉末A、10～20質量份的粉末B和10～20質量份的粉末C組成。

4.如權利要求1所述的低介電常數低損耗的低溫共燒陶瓷材料，其特征在于，粉末A的組分為60質量份的Bi₂O₃，20質量份的ZnO，20質量份的H₃BO₃。