[发明专利]一种低介低损耗低膨胀玻璃材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种低介低损耗低膨胀玻璃材料，其特征在于，所述玻璃材料的组成为：68～80wt％SiO₂、5～24wt％B₂O₃、3～20wt％Al₂O₃、1～2wt％R’₂O、3wt％R”O、1～2wt％形核剂AlPO₄和0～2wt％色素，各组分含量之和为100％；其中，R’＝Li、Na和K中的至少一种，R”＝Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种；

所述低介低损耗低膨胀玻璃材料的介电常数为3.4～5，介电损耗＜1×10^-3。

2.根据权利要求1所述的低介低损耗低膨胀玻璃材料，其特征在于，其中R’₂O+R”O的总含量＜3wt％。

3.根据权利要求1或2所述的低介低损耗低膨胀玻璃材料，其特征在于，所述低介低损耗低膨胀玻璃材料的热膨胀系数为2～4ppm/℃，弯曲强度≥80MPa，封接温度为900～1000℃。

4.一种低介低损耗低膨胀微晶玻璃材料，其特征在于，将权利要求书1-3中任一项所述的低介低损耗低膨胀玻璃材料经高温熔融制成玻璃液，然后在浇筑成型过程需要退火处理和晶化，得到低介低损耗低膨胀微晶玻璃材料。

5.根据权利要求4所述的低介低损耗低膨胀微晶玻璃材料，其特征在于，所述退火处理的温度为500～600℃，保温2～48小时；所述晶化的温度为700～1000℃，保温1～6小时。

6.根据权利要求4所述的低介低损耗低膨胀微晶玻璃材料，其特征在于，所述低介低损耗低膨胀玻璃材料的析晶相为纳米SiO₂和莫来石相中的至少一种；所述析晶相的含量为30～50wt％。

7.一种如权利要求书1-3中任一项所述的低介低损耗低膨胀玻璃材料的制备方法，特征在于，包括：

(1)按玻璃材料的组成Si源、B源、Al源、Ce源、R’源、R”源、形核剂和色素称取原料并混合，得到玻璃生料；

(2)将玻璃生料先置于1350～1450℃下保温2～4小时，再以10～15℃/min升至1530～1630℃保温2～8小时，最后以5～15℃/min降至1350～1480℃保温2～8小时，得到无气泡玻璃液；

(3)通过坩埚底部漏料方法将所得无气泡玻璃液浇筑成型、淬冷玻璃片、玻璃渣，得到所述玻璃材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述Si源为SiO₂；所述B源为硼酸；所述Al源为氢氧化铝；所述Ce源为CeO₂；所述R’源为R’的硝酸物或R’碳酸物；所述R”源为R”的硝酸物或R”碳酸物。

9.一种如权利要求书1-3中任一项所述的低介低损耗低膨胀玻璃材料在低频、高频射频连接器用封接玻璃材料中的应用，其特征在于，包括：

(1)将低介低损耗低膨胀玻璃材料粉体、粘结剂和溶剂混合，得到混合浆料；

(2)将所得混合浆料通过喷雾造粒，得到造粒粉体；

(3)将所得造粒粉体经过自动压机成型，并在700～800℃进行玻化处理；

(4)将玻化处理后的样品与预氧化的金属装备，置于保护气氛中、在900～1000℃完成封接熔。

10.根据权利要求书9所述的应用，其特征在于，步骤(1)中，所述低介低损耗低膨胀玻璃材料粉体的粒径分布范围为1～50μm；

步骤(2)中，造粒粉体的粒径为100～300μm；

步骤(4)中，所述封接熔的升温速率为5～30℃/min，所述封接熔的保温时间10～120分钟。