第二章低介装置陶瓷

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1、第二章低介装置陶瓷§2.1低介装置瓷§2.2滑石瓷§2.3氧化铝瓷§2.4其它类型装置瓷§2.1低介装置瓷１、低介装置瓷的概念2、  低介装置瓷的性能3、常用装置瓷的得性能１低介装置瓷的概念用于电子技术、微电子技术和光电子技术中起绝缘、支撑、保护作用的陶瓷装置零件，陶瓷基片以及多层陶瓷封装等的瓷料。例如：高频绝缘子骨架、电子管底座、波段开关、电阻器基片、厚薄膜电路基片、微波集成电路基片等。2低介装置瓷的性能a介电系数低，≤9b介质损耗小，tg为2×104～9×103c抗电强度高，≥10kv/mmd绝缘电阻高，＞1012Ω·㎝(20℃)2机械性能：a抗弯强

2、度（450～3000）×105Pab抗拉强度（4000～20000）×105Pa3热性能：a线膨胀系数小b热导率高c耐热冲击、热稳定性好常用装置瓷得性能§2.2滑石瓷１、滑石的结构及相变2、滑石瓷存在的问题及解决方案3、滑石瓷中各种原料的作用小结4、其它滑石类瓷简介5、滑石的用途1.滑石的结构及相变1滑石的结构：滑石的结构式为3MgO·4SiO2·H2O→Mg3(OH)2(Si2O5)2，由此可知，滑石矿为层状结构的镁硅酸盐，属单斜晶系，[SiO4]四面体联结成连续的六方平面网，活性氧离子朝向一边，每两个六方网状层的活性氧离子彼此相对，通过一层水镁氧层联结成

3、复合层，复合层内是共价键和离子键，结合力强，复合层间是分子键，结合力弱。因此易沿复合层间解离[001]，具有滑腻的感觉。从断面上可清楚见到由定向排列而造成的层状结构。20、滑石的相变：120℃～200℃脱去吸附水１、滑石瓷存在的问题及解决方案1）老化2）开裂3）烧结温区过窄1）防老化措施：2）开裂：发生开裂的原因防开裂措施：a、高温预烧（1300~1350℃），彻底破坏层片状结构b、热压铸成型（可不经过预烧）3）、烧结温区过窄：滑石瓷配方正好在MgO-Al2O3-SiO2系统相图上，脱水滑石与脱水高岭土的连线的中点附近，并恰好是最低共熔点1335℃，组成为M

4、gO(20%)、Al203(18.3%)、SiO2(61.4%)，与滑石瓷的组成非常接近，故滑石瓷在1350℃左右开始出现液相，并随温度的升高，液相数量急剧增加，使胚体软化、变形、甚至报废。由于粉料经高温预烧后活性下降，则烧结温度过低就出现生烧。因此滑石瓷的烧结温区为：扩大烧结温区的措施：扩展下限：a)、提高粉料的活性：粉料细化，降低预烧温度火采用一次配料成瓷b)、加入助熔剂BaCO3：在800℃~950℃出现Ba-Al-Si玻璃，包裹偏硅酸簇晶粒触进烧结扩展上限：c)、提高玻璃相黏度：加入阻制剂ZrO2、ZnO，使Mg-Al-Si液相黏度大，胚体不易变形.

5、3、滑石瓷中各种原料的作用小结滑石瓷的配方（Ｐ27表2-2）中除了主要成分滑石外，为改进工艺条件以及改善瓷料的性能，还引进了一系列的添加码，如黏土、菱镁矿、BaCO3、ZnO等4)、其它滑石类瓷简介⑴镁橄榄石瓷(MgO·SiO2)⑵堇青石瓷（2MgO·2Al2O3·5SiO2）⑴、镁橄榄石瓷(MgO·SiO2),由P29表2-3可知：a、瓷在高温、高频下介电性能优于滑石瓷b、高温下，绝缘电阻高.c、热膨胀系数与Ti-Ag-Cu或Ti-Ni合金相匹配，有利于真空封接.d、可作金属膜电阻，碳膜电阻和绕线电阻的基体以及IC基片e、线膨胀系数大，抗热冲击性能差[2]

6、、堇青石瓷（2MgO·2Al2O3·5SiO2）特点：a、线膨胀系数小，室温到800℃0.9~1.4×10-6/℃，陶瓷材料中最小b、烧成温度范围很窄（几度）c、材料中离子排列不够紧密，晶格内存在大量的空隙，很难烧结d、机电性能差改进措施i.超细粉料＜1nmii.加入矿化剂（长石、LiF、B2O3、BaCO3等）iii.制成多孔陶瓷，作空气预热交换器的热稳定材料（掺La2O3、CeO2）iiii.制成低热膨胀、高机械强度的陶瓷材料（掺加刚玉5、滑石的用途滑石瓷便宜，阻热稳定性差，主要用于制造§2.3氧化铝瓷1、氧化铝瓷的分类、性能与用途2、氧化铝瓷的主要原料

7、3、降低烧结温度、改进工艺性能的措施4、配方举例1、氧化铝瓷的分类、性能与用途(1)定义：（最早是1931年，Al2O3作为火花塞的绝缘材料）以Al2O3为主要原料，α-Al2O3为主晶相的陶瓷称为氧化铝瓷。(2)分类(3)性能(4)用途(2)、分类：根据氧化铝瓷的含量，将氧化铝瓷分为莫来石瓷、刚玉-莫来石瓷、刚玉瓷，含Al2O375%以上的称为高铝瓷；根据氧化铝瓷的颜色和透光性能，可分为白色Al2O3瓷、黑色Al2O3瓷、透明Al2O3瓷表：按Al2O3含量而分类的陶瓷及其相变化（3）性能A与滑石瓷相比continueB不同含量Al2O3的氧化铝瓷的性能比

8、较可见，随Al2O3含量的增加，Al2O3的机电性能