[发明专利]一种用低温玻璃钎料封装铁氧体陶瓷与微波介质陶瓷的方法

权利要求书

1.一种用低温玻璃钎料封装铁氧体陶瓷与微波介质陶瓷的方法，其特征在于用低温玻璃钎料封装铁氧体陶瓷与微波介质陶瓷的方法是按以下步骤进行的：

一、铁氧体陶瓷母材和微波介质陶瓷母材的制备：所用的铁氧体陶瓷母材和微波介质陶瓷母材均为热压烧结、气压烧结、无压烧结或反应烧结得到的致密陶瓷材料；对两个陶瓷母材待连接面进行打磨抛光处理，然后采用1μm金刚石研磨膏进行表面打磨抛光处理，随后将两者置于酒精中超声清洗15min～20min，吹干待用；

二、玻璃钎料的制备：将Bi₂O₃粉末、B₂O₃粉末和ZnO粉末混合均匀，得到混合氧化物粉体，然后将混合氧化物粉体低能球磨12h～13h，然后将混合氧化物粉体进行高温熔炼，得到成分均匀的玻璃熔液；将玻璃熔液快速倒入去离子水中进行水淬，得到破碎的玻璃渣；将玻璃渣进行球磨处理获得精细的玻璃粉体，对玻璃粉进行过筛处理，干燥处理，得到玻璃钎料粉体；

所述的混合氧化物粉体按质量分数是由60％～65％Bi₂O₃粉末、30％B₂O₃粉末和5％～10％ZnO粉末组成；

三、焊件装配：

对于平板焊件：将步骤二制备的玻璃钎料粉体采用压片或流延成型的玻璃钎料连接层置于被连接的两个陶瓷母材之间；

对于曲面焊接面：将步骤二制备的玻璃钎料粉体制成膏状玻璃钎料填充至连接的两个陶瓷母材之间，然后采用超声震荡使填充更均匀；

四、将步骤三装配好的连接件置于空气炉或气氛炉中，在空气或惰性气氛的条件下实现无压连接，具体工艺为：以2℃/min升至400℃保温30min起到排胶的作用，随后以5℃/min～10℃/min升至连接温度650℃～800℃并保温10min～30min，再以5℃/分钟降温至300℃，随炉冷却，完成整个连接过程，接头结构为铁氧体陶瓷/玻璃连接层/微波介质陶瓷。

2.根据权利要求1所述的一种用低温玻璃钎料封装铁氧体陶瓷与微波介质陶瓷的方法，其特征在于步骤一中所述的铁氧体陶瓷母材为NiFe₂O₄尖晶石。

3.根据权利要求1所述的一种用低温玻璃钎料封装铁氧体陶瓷与微波介质陶瓷的方法，其特征在于步骤一中所述的微波介质陶瓷母材为MgTiO₃-CaTiO₃。

4.根据权利要求1所述的一种用低温玻璃钎料封装铁氧体陶瓷与微波介质陶瓷的方法，其特征在于步骤一中超声清洗15min。

5.根据权利要求1所述的一种用低温玻璃钎料封装铁氧体陶瓷与微波介质陶瓷的方法，其特征在于步骤二中高温熔炼的温度为900℃～1000℃，保温2h。

6.根据权利要求1所述的一种用低温玻璃钎料封装铁氧体陶瓷与微波介质陶瓷的方法，其特征在于步骤二中球磨的转速为400转/分钟，料球质量比为1:4，加入酒精进行湿磨，微米级的玻璃粉球磨时间控制在4h～6h；亚微米级粉的球磨时间≥24h。

7.根据权利要求1所述的一种用低温玻璃钎料封装铁氧体陶瓷与微波介质陶瓷的方法，其特征在于步骤三中所述的膏状玻璃钎料通过以下方式制备：将步骤二制备的玻璃钎料粉体与有机粘结剂混合制成浆料。

8.根据权利要求7所述的一种用低温玻璃钎料封装铁氧体陶瓷与微波介质陶瓷的方法，其特征在于步骤三中所述的有机粘结剂为松油醇、乙二醇或羟乙基纤维素。

9.根据权利要求1所述的一种用低温玻璃钎料封装铁氧体陶瓷与微波介质陶瓷的方法，其特征在于步骤四中所述的惰性气氛为氮气或氩气。

10.根据权利要求1所述的一种用低温玻璃钎料封装铁氧体陶瓷与微波介质陶瓷的方法，其特征在于步骤四中以5℃/min升至连接温度750℃并保温10min。