[发明专利]一种玻璃与陶瓷复合零膨胀材料及其制备方法

权利要求书

1.一种玻璃与陶瓷复合材料，其特征在于，所述复合材料的组成为xBBZSL-(1-x)LiAlSiO₄，其中，BBZSL包括30～45mol%的Bi₂O₃、20～30 mol%的B₂O₃、15～30mol%的ZnO、0～15mol%的SiO₂以及0～10mol%的Li₂O，10 wt%≤x≤40 wt%。

2.根据权利要求1所述的玻璃与陶瓷复合材料，其特征在于，10 wt%≤x≤20 wt%，优选地，x=20 wt%。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃与陶瓷复合材料，其特征在于，所述复合材料在30～100℃的温度范围内的热膨胀系数为-0.657×10^-6～1.240×10^-6 /°C，优选为0.022×10^-6/°C。

4.一种权利要求1至3中任一项所述的玻璃与陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，将BBZSL玻璃粉和LiAlSiO₄陶瓷粉按化学计量比混合，在900～1250°C烧结，制得所述复合材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述BBZSL玻璃粉的平均粒径为 D₅₀ =1.1 ±0.1 um，所述LiAlSiO₄陶瓷粉的平均粒径为D₅₀ = 2 ±0.5 um。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述BBZSL玻璃粉的通过如下方法制备：

将Bi₂O₃、B₂O₃和/或H₃BO₃、ZnO、SiO₂、Li₂O和/或Li₂CO₃按化学计量比混合后在950～1050°C熔制1～1.5 小时，然后淬冷，得到玻璃碎片；

将所得玻璃碎片球磨，得到玻璃粉，优选地，所述玻璃粉的平均粒径为D₅₀ = 2 ±0.5um；

将所得玻璃粉砂磨，得到BBZSL玻璃粉。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述球磨后，球磨好的玻璃粉浆料置于在100～120°C干燥2～4 小时，干燥完成后过60目筛。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述LiAlSiO₄陶瓷粉通过如下方法制备：

将Li源、Al源、Si源按化学计量比混合，球磨，得到粉料，优选地，所述粉料的平均粒径为D₅₀ = 2 ±0.5 um；

将所得粉料在950～1000°C中预烧3～5小时，得到LiAlSiO₄陶瓷粉。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述Li源选自Li₂CO₃和Li(OH)中的至少一种，所述Al源选自Al₂O₃和Al(OH)₃中的至少一种，所述Si源选自SiO₂、石英砂和硅微粉中的至少一种。

10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述球磨后，将球磨好的原始粉浆料在130～180°C中干燥6～12 小时，干燥后过20目筛。