[發(fā)明專利]高抗彎強(qiáng)度玻璃陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211048483.3
• 申請(qǐng)日: 2022-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN115432933B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘朝位;秦天應(yīng);王明霞;張樹人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C03C14/00
• 分類號(hào): C03C14/00;C04B35/119;C04B35/622;C03C12/00;C03C6/06
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 吳姍霖

一種高抗彎強(qiáng)度玻璃陶瓷材料及其制備方法，屬于低溫共燒陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域。由玻璃粉末和Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;陶瓷粉末混合并燒結(jié)得到，Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;陶瓷粉末的含量為20～80wt％，玻璃粉末的含量為20～80wt％；玻璃粉末中各組分的質(zhì)量百分比為：15～45％CaO，10～30％MgO，15～45％SiOsubgt;2/subgt;，5～25％Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;，1～15％ZrOsubgt;2/subgt;，1～5％SnOsubgt;2/subgt;，1～3％CuO，1～15％CaFsubgt;2/subgt;，1～15％TiOsubgt;2/subgt;。本發(fā)明玻璃陶瓷材料在微波頻率下的性能為：εsubgt;r/subgt;＝7.5±0.3，介質(zhì)損耗tanδ為(1.3～2.1)×10supgt;?4/supgt;，介電常數(shù)溫度系數(shù)τsubgt;ε/subgt;為?30±5ppm/℃，抗彎強(qiáng)度不小于300MPa。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于低溫共燒陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高抗彎強(qiáng)度玻璃陶瓷材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著5G信息技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)電子產(chǎn)品的小型化、便攜化、多功能化、高可靠性和低成本化提出了越來(lái)越高的要求。低溫共燒陶瓷(LTCC)技術(shù)是近年來(lái)興起的一種引人注目的多學(xué)科集成元件技術(shù)。由于其優(yōu)異的電子和熱機(jī)械性能，它已成為未來(lái)電子元件集成和模塊化的首選方式。考慮到信號(hào)延遲、電感串?dāng)_和噪聲的產(chǎn)生，Q值高、介電常數(shù)低的玻璃陶瓷常被作為首選材料。然而，由于器件的小型化，傳統(tǒng)的玻璃陶瓷材料難以確保器件的機(jī)械可靠性，有可能會(huì)在器件組裝和跌落的時(shí)下發(fā)生損壞。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，本發(fā)明提出了一種具有高抗彎強(qiáng)度和優(yōu)異介電性能的玻璃陶瓷材料及其制備方法。

CaO-B₂O₃-SiO₂-Al₂O₃-MgO玻璃陶瓷因?yàn)槠浜玫臒Y(jié)特性和微波介電特性而被廣泛專注。迄今為止，對(duì)CaO-B₂O₃-SiO₂-Al₂O₃-MgO玻璃陶瓷原材料氧化物的比例研究，僅限于得到主晶相由硅、鈣、鋁、鎂兩兩相互的化合物Ca₃Al₁₀O₁₈、Ca₂SiO₄、Al₂₄Si₈₄O₂₀₄、MgAl₂O₄等組成的玻璃陶瓷。其中，CaO-B₂O₃-SiO₂-Al₂O₃-MgO玻璃陶瓷在＜950℃燒結(jié)時(shí)得到的抗彎強(qiáng)度大多低于300MPa，即使有抗彎強(qiáng)度大于300MPa的CaO-B₂O₃-SiO₂-Al₂O₃-MgO玻璃陶瓷，它的損耗量級(jí)也都在10^-3。為了使玻璃陶瓷具有高抗彎強(qiáng)度的同時(shí)又具有優(yōu)異的介電性能，本發(fā)明提供了一種以CaMgSi₂O₆為主晶相的玻璃陶瓷材料與Al₂O₃復(fù)合，此前并未有相關(guān)的研究報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)背景技術(shù)存在的問(wèn)題，提出了一種高抗彎強(qiáng)度玻璃陶瓷材料及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：