[go: up one dir, main page]

CN1059182C - 高频低损耗微晶玻璃材料的制造方法 - Google Patents

高频低损耗微晶玻璃材料的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1059182C
CN1059182C CN96116647A CN96116647A CN1059182C CN 1059182 C CN1059182 C CN 1059182C CN 96116647 A CN96116647 A CN 96116647A CN 96116647 A CN96116647 A CN 96116647A CN 1059182 C CN1059182 C CN 1059182C
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass
incubated
sio
tio
hours
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN96116647A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1186781A (zh
Inventor
张干城
罗澜
王文华
沈崇德
赵强
项建军
周雪琴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Institute of Ceramics of CAS
Original Assignee
Shanghai Institute of Ceramics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Institute of Ceramics of CAS filed Critical Shanghai Institute of Ceramics of CAS
Priority to CN96116647A priority Critical patent/CN1059182C/zh
Publication of CN1186781A publication Critical patent/CN1186781A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1059182C publication Critical patent/CN1059182C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0036Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents
    • C03C10/0045Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3 and MgO as main constituents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

一种高频低损耗微晶玻璃介质材料的制造方法,属于微晶玻璃领域,本发明提供的系统为SiO2-Al2O3-MgO-TiO2系统。具体组成范围(wt%)为SiO236-47,Al2O318.28,MgO15.27,TiO215.20。玻璃熔制温度为1460-1510℃保温3小时,第一阶段晶化温度为730℃±10℃,第二阶段为1250℃±10℃。所得微晶玻璃介电常数介于7.0~7.5,介电损耗>2X10-4,是一类较理想的高频低损耗微晶玻璃介质材料。

Description

高频低损耗微晶玻璃材料的制造方法
本发明是关于高频低损耗微晶玻璃材料的制造方法,更确切地说涉及一种高强度耐候性好的微波介质材料的制造方法。属于微晶玻璃领域。
众所周知,微晶玻璃又称玻璃陶瓷,是一种性能优良的材料,在工业、国防、军工许多领域中有广泛的应用。其中MgO-Al2O3-SiO2-TiO2系统是一种性能优良的微波介质材料。据美国专利USP 4304603和USP 5013605A报导SiO2含量48~53%,Al2O3 21-25% MgO 15-18,TiO2 9.5-11.5%,其介电常数为5.0-6.0。如何使MgO-Al2O3-SiO2-TiO2系统的介电常数进一步提高到7.2-7.5,而介电损耗tgδ<2×10-4,成为许多科技工作者长期追求的目标之一。
本发明的目的在于使掺杂TiO2的MgO-Al2O3-SiO2的微晶玻璃系统的TiO2含量从文献报导的8.9-11.5%提高到15-20%,使制成的堇青石微晶玻璃具有高频低损耗的特点,使介电常数ε从6提高到7。由于TiO2含量的提高,导致玻璃的析透现象,因此需相应改变SiO2含量,采用高温熔制的快冷措施获得透明玻璃。
表1为本发明提供的高频低损耗微晶玻璃介质材料的组分与美国专利的对比。
表1  本发明与相应文献组分比较(wt%)
    类别USP 4304603USP 5013605A本发明   SiO2   Al2O3  MgO      TiO248-53   21-25    15-18    9.5-11.556.1    19.7     14.9     8.936-47   18-28    15-27    15-20
从表1可知,本发明的组成范围与相应的专利文献报导不同,尤其是TiO2含量提高,使工艺难度增加,SiO2含量的降低,快冷措施的实施,不至于产生析透现象。
本发明主要采用国产化工原料(氧化镁、氢氧化铝、钛白粉)以及石英砂,按表1所示成份,采用熔制后在浇铸模具中快速冷却方法成型,冷加工后再晶化处理,即可获得介电常数为7.0-7.5系统的微波介质材料。
具体地说,以氧化镁、氢氧化铝、钛白粉以及石英砂等化工原料作为玻璃配合料,加入1wt%氧化砷和1wt%硝酸铵作为澄清剂,玻璃熔制温度为1460-1510℃保温3小时,晶化分二阶段进行,第一阶段晶化温度为730±10℃,第二阶段为1250℃±10℃保温时间分别为1小时和5小时,其他工艺条件与一般玻璃制作工艺相同。
本发明的特点是使用原料来源是丰富而廉价的化工原料,只需控制含铁量低于0.05wt%,碱金属含量<0.5wt%氧化钙含量1%即可。
特点之二是配料,混合,溶制,晶化工艺条件要求简单,采用常规微晶玻璃工艺。
特点之三是制得微晶玻璃含有镁铝钛相和堇青石相,主要性能如表2所示。
                  表2本发明提供的微晶玻璃性能
    性  能     单位
    密度     g/cm3     3.00
    耐碱性(5%NaOH,6h)     kg/g     0.36
    吸水率     %     0
    抗折强度     MPa     100
    膨胀系数(25-500℃)     10-7/℃     52
    硬度HV     kg/mm2     1000
    介电常数     7.2±0.2
    介电损耗     <2×10-4
实施例1
玻璃组成(wt%)为   SiO2  47       MgO   15
                   Al2O318       TiO2 20
澄清剂加人量为1wt%硝酸铵和1wt%氧化砷以石英砂、氧化镁、氢氧化铝和钛白粉为原料按上述组分称量、混合然后在1510℃溶融保温3小时,熔制后浇铸在模具中快速冷却成为棕色透明的玻璃,然后经740℃保温1小时再升温至1250℃保温5小时,冷却至室温即成高频低损耗微晶玻璃介质材料其性能如表2所示。介电常数ε=7.5,介电损耗<2×10-4。实施例2、3
微晶玻璃组成和性能如表3所示,熔融保温温度分别为1460℃和1480℃,保温3小时,晶化时第一阶段温度分别为730℃和750℃,第二阶段为1240℃其余条件同实施例1。
表3  实施例2、3组成(wt%)和性能
实施例  SiO2  Al2O3  MgO   TiO2  介电常数  介电损耗
2       42    21     19    18    7.2       <1.5×10-4
3       36    28     27    15    7.0       <1.5×10-4

Claims (3)

1、一种高频低损耗微晶玻璃材料的制造方法,属于掺杂TiO2的MgO-Al2O3-SiO2系统,其特征在于
(1)各组分的重量百分含量是:
        SiO2       36-47
        Al2O3     18-28
        MgO         15-27
        TiO2       15-20
(2)TiO2含量的提高造成的玻璃析透现象通过改变SiO2含量,采用熔制后浇铸在模具中快速冷却方法,予以避免;
(3)加入1wt%硝酸铵和1wt%氧化砷为澄清剂;
(4)熔制温度为1460-1510℃保温3小时;
(5)二阶段晶化,第一阶段晶化温度为730℃±10℃,保温1小时;
               第二阶段晶化温度为1250℃±10℃,保温5小时;
(6)以国间氧化镁、氢氧化铝、钛白粉及石英砂为主要原料。
2、按权利要求1所述的微晶玻璃制造方法,其特征在于
(1)玻璃组成(wt%)为:SiO2 47,MgO 15,Al2O3 18,TiO2 20;
(2)熔融温度为1510℃,保温3小时;
(3)第一阶段晶化温度为740℃,保温1小时;
第二阶段晶化温度为1250℃,保温5小时;
3、按权利要求1所述的制造方法,其特征在于
(1)玻璃的组成范围为(1wt%):SiO2 42,MgO 19,Al2O3 21,TiO2 18;
(3)第一阶段晶化温度为730℃,保温1小时;
第二阶段晶化温度为1240℃,保温5小时。
CN96116647A 1996-12-30 1996-12-30 高频低损耗微晶玻璃材料的制造方法 Expired - Fee Related CN1059182C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN96116647A CN1059182C (zh) 1996-12-30 1996-12-30 高频低损耗微晶玻璃材料的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN96116647A CN1059182C (zh) 1996-12-30 1996-12-30 高频低损耗微晶玻璃材料的制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1186781A CN1186781A (zh) 1998-07-08
CN1059182C true CN1059182C (zh) 2000-12-06

Family

ID=5123735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN96116647A Expired - Fee Related CN1059182C (zh) 1996-12-30 1996-12-30 高频低损耗微晶玻璃材料的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1059182C (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210035828A (ko) 2018-07-23 2021-04-01 코닝 인코포레이티드 마그네슘 알루미노실리케이트 유리 세라믹

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4304603A (en) * 1980-08-11 1981-12-08 Corning Glass Works Glass-ceramic compositions designed for radomes
EP0742019A1 (en) * 1994-11-30 1996-11-13 TDK Corporation Glass material, substitution material of living tissue and teeth-straightening material

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4304603A (en) * 1980-08-11 1981-12-08 Corning Glass Works Glass-ceramic compositions designed for radomes
EP0742019A1 (en) * 1994-11-30 1996-11-13 TDK Corporation Glass material, substitution material of living tissue and teeth-straightening material

Also Published As

Publication number Publication date
CN1186781A (zh) 1998-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105060682A (zh) 熔融法制备微晶玻璃的工艺
CN105271762A (zh) 用于制备二硅酸锂微晶玻璃的组合物及其制备方法
CN116332517A (zh) 一种低膨胀系数透明微晶玻璃及其制备方法
CN105565660B (zh) 一种以赤泥为主要原料的高性能铝硅酸盐玻璃及其制备方法
WO2019127324A1 (zh) 一种微晶玻璃及其制备方法和包含微晶玻璃的复合砂轮结合剂及其制备方法与应用
CN105110648A (zh) 一种机械转轴
CN107032621A (zh) 一种绿色微晶玻璃及其制备方法和应用
CN113816611B (zh) 一种5g智能通信设备背板用微晶玻璃及其制备方法
CN102249540A (zh) Na2O-CaO-SiO2乳浊玻璃及其制备方法
CN105060718A (zh) 由微晶玻璃制成的玻璃门
CN104556701B (zh) 一种含氧化镧的高频低损耗微晶玻璃及其制备方法
CN101234852A (zh) 0.3~5um波段红外透过耐高温玻璃陶瓷材料及制备方法
CN1059182C (zh) 高频低损耗微晶玻璃材料的制造方法
CN1202469A (zh) 一种高频低损耗微晶玻璃材料的制造方法
CN103803990B (zh) 铸钢及高温合金用直孔陶瓷过滤器
CN106746618A (zh) 一种米黄色微晶玻璃及其制备方法和应用
CN107235636B (zh) 一种玻璃、其制备方法及用途
US4055436A (en) Glass for manufacturing white-colored glass-crystalline material
CN115745410B (zh) 玻璃陶瓷及其制备方法和应用
CN116199426A (zh) 一种高强度玻璃组合物、微晶玻璃及其制备方法
CN115259844A (zh) 一种陶瓷材料及其制备方法和应用
CN101186444B (zh) 低成本微晶玻璃材料及制备工艺
CN106746677A (zh) 一种紫红色微晶玻璃及其制备方法和应用
CN119912156B (zh) 玻璃、制备方法及应用
JP3127256B2 (ja) 結晶化ガラスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee