ZrO_2掺杂对钡硼硅系微晶玻璃性能的影响

摘要

采用固相法制备具有高热膨胀系数的BaO–B2O3–SiO2系微晶玻璃。通过对微晶玻璃复合材料的热、力和电学性能以及扫描电子显微镜、X射线衍射和差热分析,研究了ZrO2掺杂对钡硼硅系微晶玻璃各项性能的影响。结果表明:随ZrO2掺杂含量的增加,微观上微晶玻璃中方石英晶相含量明显减少,石英晶相含量显著增加;宏观上,微晶玻璃的抗弯强度及其相对介电常数逐渐增加,热膨胀系数随之略微减小,但可在一定范围内通过调整微晶玻璃高的热膨胀系数,使热膨胀系数随温度的变化更趋于线性化,优化微晶玻璃的热学性能。在950℃烧结温度条件下,ZrO2掺杂量为5%(质量分数)时得到的微晶玻璃抗弯强度最大(181 MPa),具有较高的热膨胀系数(14.21×10–6/℃),较低的相对介电常数(6.4)及介电损耗(0.4%),可以满足微晶玻璃低温共烧陶瓷(LTCC)封装材料要求。

关键词