[发明专利]堇青石基微波介质陶瓷材料的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及特种陶瓷材料领域，即一种堇青石基微波介质陶瓷材料的制造方法。

背景技术

微波介质陶瓷是指在300MHz～300GHz的微波频率范围内具有极好介电性能的陶瓷材料，其在工业、军事方面已经广泛使用，在民用中用于现代通信、移动电话、微波炉承载板等方面，是国内新兴的特种陶瓷材料。

目前，微波炉承载板已从转盘式转为固定式，这种方式可以省掉转盘驱动马达以及驱动马达的耗电量，减小微波炉膛体积，减少生产材耗。国内微波炉承载板目前采用的是微晶玻璃材料，微晶玻璃具有一定的透波能力，但其均匀性差，而且在透波方面有一定的局限性。而且微晶玻璃生产工艺需要1600℃高温烧成，生产能耗和生产成本较高。堇青石基微波介质陶瓷因其特殊的结构，具有低热膨胀系数以及低介电损耗的特性，是优良的透波材料。但堇青石材料离子结构不够紧密，晶格内存在较大的空隙，因而材料很难烧结，烧成温度范围窄，加之堇青石瓷坯线膨胀系数低，难以和瓷釉相结合，所以，生产堇青石基陶瓷一直是国内“禁区”。

发明内容

本发明的目的是针对上述微晶玻璃材料的不足，提供一种以堇青石晶相为主的陶瓷材料的制造方法，代替现有的微晶玻璃材料，制作微波炉承载板。

这种堇青石基微波介质陶瓷材料的制造方法，其特征在于，步骤如下：

一、按下述重量配比准备原料：

堇青石：50-70份，

透锂长石:12-25份，

Si0₂: 10-28份，

ZrO₂: 5-15份，

添加剂，聚乙烯醇（PVA）:1.5-3份；

二、将以上全部粉体原料进行球磨粉碎，不锈钢球、原料和水三者的重量配比为，球：料：水=1.5-1.7:0.9-1.1:1.1-1.3；

三、再经过200-300目的筛网过筛、吸铁、喷雾干燥制粉；

四、机压成型、高温1350～1380℃烧成，施釉，保温20-40min制得产品。

这种堇青石基微波介质陶瓷材料，是以堇青石晶相为基材，白色片状；吸水率﹤0.5%；断裂模数：65MPa-80 MPa；抗热震性：用我国的长条试样实验法（YB4018）实验，从380℃→20℃热交换一次不裂；微波炉中透波能力强，介电损耗比微晶玻璃产品低25-35%。

本发明作为节能材料，具体有如下优点：

1、本发明烧成温度1350～1380℃，远低于所替代的微晶玻璃（大于1600℃）的烧成温度。

2、本发明的产品比微晶玻璃介电损耗小，透波性能好，而且加热均匀，优于微晶玻璃加热板，能够提高加热速度，缩短加热时间，节约电耗，微波炉使用本发明产品后，可以提高微波炉产品的能效等级。

3、微波炉中采用固定式承载板，可省去微波炉内置电机，节省了电耗，减小了内腔体积，减少了材料消耗。

4、由权威机构—成都电子科技大学物理电子学院检测报告显示：本发明“介电常数小于对照组（微晶玻璃），且损耗比对照组低约30%，相对于对照组更为均匀” 。

具体实施方式

实施例一，重量配比组成：堇青石：55kg，透锂长石:13kg，Si0₂:22kg，ZrO₂:10kg，PVA:3kg；

按照球：料：水=1.6:1.0:1.2的重量比进行研磨，料浆过250目筛，筛余小于0.1%，料浆经吸铁、喷雾干燥、成型、施釉后，经1380℃烧成，保温30min，制成的陶瓷板吸水率0.15%，断裂模数：74.3MPa，抗热震380℃～20℃一次不裂。

实施例二，重量配比组成：堇青石：66kg，透锂长石:15kg，Si0₂:10kg，ZrO₂:9kg，PVA:3kg；

按照球：料：水=1.6:1.0:1.2的重量比进行研磨，料浆过250目筛，筛余小于0.1%，料浆经吸铁、喷雾干燥、成型、施釉后，经1380℃烧成，保温30min，制成的陶瓷板吸水率0.09%，断裂模数：80.5MPa, 抗热震380℃～20℃一次不裂。