[发明专利]一种抗紫外辐照低介电损耗Al2O3陶瓷及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗紫外辐照低介电损耗Al₂O₃陶瓷及其制造方法，是一种微波介质材料，可用于电子及微波通讯等领域。

背景技术

Al₂O₃陶瓷是一种重要的介质材料，具有电绝缘性能好、介电常数低、介电损耗低、导热率较高、机械强度较高，以及耐高温、耐磨及耐化学腐蚀等特点，且工艺成熟，成本低廉，在电子、通信、电真空等领域有着广泛的用途。通过适当的掺杂如MgO、TiO₂等，还可进一步降低其介电损耗、提高其Q × f值，使其应用于要求更加苛刻的场合。但是，现在的Al₂O₃陶瓷（包括MgO、TiO₂等掺杂的Al₂O₃陶瓷）有一个缺点，就是受环境紫外线的影响较明显，在紫外线辐照后，其介电损耗往往大幅提高，Q × f值下降，造成性能不稳定。由于紫外线辐照在电子产品制备时常常用到（比如用胶粘接或密封时会用到紫外固化工艺），而产品使用时也可能长期暴露在太阳光下，同样会有紫外线的辐照。因此，提高Al₂O₃陶瓷的抗紫外辐照的能力，对于提高产品的性能的稳定性很有意义。但是到目前为止，还没有抗紫外辐照的Al₂O₃陶瓷的相关文章、专利或产品出现。

发明内容

本发明目的在于提供一种抗紫外辐照低介电损耗Al₂O₃陶瓷及其制造方法，解决现有技术中Al₂O₃陶瓷介电损耗较高同时抗紫外辐照性能差的问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：以高纯Al₂O₃粉体（>99.95%）作为原料，选用Ta₂O₅作为掺杂物，湿法球磨混合后，在一定温度下干燥，再经研磨、过筛得到混合粉料。将所得粉料干压成型后，放置于电炉中升温至预定温度保温一定的时间, 冷却后就得到致密的Al₂O₃陶瓷样品。

上述技术方案的配方：每100gAl₂O₃粉体原料中Ta₂O₅的掺杂量为0.5-1.0g。

上述技术方案的混合工艺参数：球磨时间为12-24h，球磨介质为去离子水和氧化锆球，料：水：球=1:2:3。

上述技术方案的干燥工艺参数：干燥温度为100-120 ^oC。

上述技术方案中的成型和烧结的工艺参数：成型的压力为50-150MPa，烧结温度为1550-1650 ^oC，保温时间为2-4h, 升温速度为2-5 ^oC/min，烧结完成后自然冷却，即可得到致密的Ta₂O₅掺杂Al₂O₃陶瓷样品。

按上述方式制备的Al₂O₃陶瓷具有优良的微波介电性能，其介电常数为9.80-9.85，而Q × f值可达184000-209000GHz，经紫外灯直接辐照一段时间后，其介电常数和Q × f值都基本保持不变。

本发明操作方法简便，生产流程短，所需要的工艺设备也很简单，适合规模化生产。

具体实施方式

实施例1：一种纯Al₂O₃陶瓷，它是通过以下方法制备而成的：取高纯Al₂O₃粉体（>99.95%），加入适量PVA粘结剂，在100MPa的压强下干压成直径约16mm、高度约12mm的柱状样品，置于硅钼棒电炉中1600℃下保温4h。