[发明专利]一种用于可伐合金的高性能封接玻璃的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于可伐合金的高性能封接玻璃及制备方法，封接玻璃混合料包括按重量计的以下成分：64～70%的SiO₂、18～26%的B₂O₃、1～5%的Al₂O₃、2～4%的Na₂O、3～4%的K₂O、0～1%的Fe₂O₃、并掺混了0.2～1%的Yb₂O₃和0.2～1%Gd₂O₃等稀土氧化物以获得较佳的介电性能和热性能。所获得的封接玻璃具有4.5以下的介电常数和较低的介电损耗，用于封接高频军用连接器具有高气密性、低驻波比和低损耗。

技术领域

本发明涉及一种用于可伐合金的高性能封接玻璃及制备方法,属于特种玻璃制备技术领域。

背景技术

气密型射频连接器内外导体大多为4J29可伐(Kovar)合金，工件介质是封接玻璃。随着雷达T/R组件和整机系统使用频率不断提高，作为天线与模块电路连接的射频连接器不仅要求具有高的气密性能，而且要求适应更高的工作频率范围。由此要求封接玻璃除具有与可伐合金相适应的膨胀系数外，必须具有较低的介电常数，以降低阻抗延时及功率损耗。

高硼硅玻璃是一种耐高温、高强度和高化学稳定性的特殊玻璃材料，由于具有与可伐合金相近的线膨胀系数，能进行有效的匹配封接．被用于气密型射频连接器的封接，但是，一般高硼硅玻璃的介电常数都在5.0以上，以此封接的射频连接器在低频应用时性能尚可，但在25GHz以上工作频率时，其电压驻波比和插入损耗较高，严重影响系统的微波性能。因此，在实际应用时，急需一种具有较低的介电常数和介电损耗的玻璃用于提高封接器件的微波性能指标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：：针对气密型射频连接器高工作频率的应用需要，提供了一种具有较低介电常数的用于可伐合金的高性能封接玻璃的制备方法，该方法制备得到的封接玻璃可以在保证封接强度和气密性基础上，提高封接器件的微波性能指标。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于可伐合金的高性能封接玻璃的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）分析纯化工原料，以重量百分比计：

SiO₂：64～70%

B₂O₃：18～26%

Al₂O₃：1～5%

Na₂O ：2～4%

K₂O：2～4%

Li₂O：0.5～1%

Fe₂O₃：0.1～0.8%

稀土氧化物Yb₂O₃：0.2～1%

稀土氧化物Gd₂O₃：0.2～1%

（2）在步骤(1)范围内按特定重量百分比引入各种原料置于混合机中, 进行充分掺混,得到玻璃生料；

（3）将玻璃生料置于刚玉坩埚中，然后将刚玉坩埚置于高温真空炉中进行熔制，熔制过程分为预热处理和熔制处理两个流程。

（4）预热处理流程为：从常温以10～15℃/min的升温速率，将高温真空炉升温至320～350℃，在此温度下保温2.5～3h。

（5）熔制处理流程为：以8～10℃/min的升温速率，将高温真空炉温由320～350℃升至1500～1600℃，在1500～1600℃保温60～80min熔制处理，得到玻璃液；

（6）将刚玉坩埚中的玻璃熔液倒入不锈钢容器，在自然环境中，自然冷却至常温，得到玻璃熟料；