[发明专利]一种低温磁性玻璃钎料及其制备方法和应用其连接铁氧体的方法

说明书

本发明涉及一种低温磁性玻璃钎料及其制备方法和应用其连接铁氧体的方法，属于铁氧体焊接技术领域。本发明提供的玻璃钎料成分为xBi₂O₃‑yCoO‑yFe₂O₃‑20B₂O₃(mol.％，x＝30～60，y＝10～25)，该玻璃钎料的物理化学性能接近铁氧体。且本申请采用熔融冷淬法制备玻璃钎料，将其涂覆在铁氧体母材表面，实现在较低温条件下磁性玻璃钎料连接铁氧体，使焊缝具有良好的力学性能和长期服役稳定性的同时，具有良好的与母材相近的磁性能。此外，本发明在连接铁氧体连接过程中热处理使得玻璃析出磁性CoFe₂O₄晶相，能够同时提高焊缝力学性能和磁性能，实现铁氧体的可靠连接与拓宽铁氧体的应用领域。

技术领域

本发明涉及一种低温磁性玻璃钎料及其制备方法和应用其连接铁氧体的方法，属于铁氧体焊接技术领域。

背景技术

铁氧体作为一种磁性材料，广泛应用于高频和微波领域，随着微电子技术的发展及微波器件的小型化，对铁氧体组件的连接提出了更高的要求。一方面要保证焊缝与母材具有相似的介电性，以及较低的介电损耗，同时保证焊缝的磁性能与铁氧体母材相近；另一方面要保证铁氧体器件长期服役的稳定性和良好的力学性能。传统的非晶玻璃钎料由于本身不具磁性而无法满足焊缝的磁性要求，磁性玻璃钎料在热处理后生成的磁性相能够引入磁性，因而成为连接铁氧体的最佳选择。然而，磁性玻璃的软化温度很高，要求较高的连接温度，与能源节约的可持续发展理念相悖。因此提供一种较低软化点温度的磁性玻璃钎料及其制备方法和应用其连接铁氧体的方法，实现在较低温条件下磁性玻璃钎料连接铁氧体，使焊缝具有良好的力学性能和长期服役稳定性的同时，具有良好的与母材相近的磁性能是十分必要的。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种低温磁性玻璃钎料及其制备方法和应用其连接铁氧体的方法。

本发明的技术方案：

一种低温磁性玻璃钎料，该玻璃钎料由Bi₂O₃、CoO、Fe₂O₃和B₂O₃组成，Bi₂O₃、CoO、Fe₂O₃和B₂O₃的摩尔百分比为：(30～60)：(10～25)：(10～25)：20。

上述低温磁性玻璃钎料的制备方法，该制备方法具体为：将Bi₂O₃、CoO、Fe₂O₃和H₃BO₃加入到空烧的坩埚中，然后倒入冷水中，获得玻璃颗粒，然后采用酒精湿磨法研磨成玻璃粉末，烘干，获得玻璃钎料。

进一步地，坩埚空烧至1000～1200℃，加入Bi₂O₃、CoO、Fe₂O₃和H₃BO₃保温30min～1h。

进一步地，冷水温度为20℃。

进一步地，采用酒精湿磨法将玻璃颗粒研磨成玻璃粉末的条件为：球磨转速为400～500r/min，球磨时间16～24h，烘干温度为60℃，最后过使用325目筛网过滤，获得玻璃钎料。

应用上述低温磁性玻璃钎料连接铁氧体的方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，将铁氧体圆柱母材切成2mm厚的待焊母材，将待焊母材表面打磨平整并抛光，然后对待焊母材表面进行预处理，使待焊母材表面涂覆有玻璃钎料；

步骤二，将2个涂覆有玻璃钎料的待焊母材表面接触并对齐，得到待焊试件；