[发明专利]一种无铅硼硅玻璃基陶瓷复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种无铅硼硅玻璃基陶瓷复合材料，其特征在于，包括40～60wt.％的作为基体的SiO₂-B₂O₃-AlF₃-SrO玻璃和40～60wt.％的陶瓷。

2.根据权利要求1所述的无铅硼硅玻璃基陶瓷复合材料，其特征在于，所述SiO₂-B₂O₃-AlF₃-SrO玻璃由55wt.％的SiO₂、17wt.％的B₂O₃、12wt.％的AlF₃、15wt.％的SrO和1wt.％的K₂CO₃组成；

优选地，所述SiO₂-B₂O₃-AlF₃-SrO玻璃的玻璃软化点为650℃。

3.根据权利要求1所述的无铅硼硅玻璃基陶瓷复合材料，其特征在于，所述陶瓷选自熔融石英、Al₂O₃陶瓷、AlN陶瓷和TiO₂陶瓷中的任意几种。

4.根据权利要求3所述的无铅硼硅玻璃基陶瓷复合材料，其特征在于，所述陶瓷为熔融石英、Al₂O₃陶瓷、AlN陶瓷和TiO₂陶瓷混合使用；

优选地，基于无铅硼硅玻璃基陶瓷复合材料的总质量，所述陶瓷由质量百分比为5～25wt.％的熔融石英、质量百分比为10～30wt.％的Al₂O₃陶瓷、质量百分比为5～25wt.％的AlN陶瓷和质量百分比为1～3wt.％的TiO₂陶瓷组成。

5.权利要求1-4任一所述的无铅硼硅玻璃基陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：按照质量配比将无铅SiO₂-B₂O₃-AlF₃-SrO玻璃的原料混合后高温熔炼，淬冷得到玻璃渣；

步骤2：将步骤1得到的玻璃渣通过球磨破碎得到玻璃粉；

步骤3：将陶瓷经过球磨破碎后得到陶瓷粉；

步骤4：将步骤2得到的玻璃粉和步骤3得到的陶瓷粉按比例在溶剂中混匀，压滤干燥得到混合均匀的玻璃与陶瓷混合粉体；

步骤5：将步骤4得到的玻璃与陶瓷混合粉体，加入粘结剂造粒、压片、排胶烧结，即得到所述无铅硼硅玻璃基陶瓷复合材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述高温熔炼的温度为1400～1600℃；

优选地，步骤1中，所述高温熔炼的时间为0.5～2h。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述玻璃粉的平均粒径(D50)为1.0～3.0μm。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述陶瓷粉的平均粒径(D50)为1.0～2.5μm。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤5中，所述粘结剂为浓度为2～5wt.％的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)溶液；

优选地，步骤5中，所述粘结剂的添加量与所述玻璃与陶瓷混合粉体的质量相同；

优选地，步骤5中，所述烧结的烧结温度为800～950℃；

优选地，步骤5中，所述烧结的气氛为空气；

优选地，步骤5中，所述烧结的时间为10～120min。

10.权利要求1-4任一所述的无铅硼硅玻璃基陶瓷复合材料在制备介电材料中的用途，其特征在于，在制备低温共烧陶瓷基板中的用途。