本发明涉及一种利用紫外辐照改性提升al2o3陶瓷q× f值的方法,使al2o3陶瓷在低温下烧结时仍能保持优异的介电性能,属于先进陶瓷材料生产领域。
背景技术:
1、al2o3陶瓷是一种重要的微波介质材料,因其具有优良的介电性能而在电子信息领域得到广泛应用。不过,al2o3陶瓷通常烧结温度很高,不仅浪费能源,而且对环保不利。因此,降低al2o3陶瓷的烧结温度是一个重要的发展方向。现在最常用和最有效的降低al2o3陶瓷烧结温度的方法是添加适当的烧结助剂。但是,这种低温烧结的al2o3陶瓷存在一个缺点,就是其介电损耗较大,q× f值较低,这会对其应用产生很不利的影响。因此,寻找一种简单有效的方法,使低温烧结的al2o3陶瓷依然具有较高的q× f值,具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明提供一种利用紫外辐照改性提高al2o3陶瓷q× f值的技术。
2、为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案为:将al2o3原料粉体平铺于合适的容器中,置于紫外灯下辐照后,再加入烧结助剂,经过湿法球磨混合均匀后烘干,成型后置于电炉中烧结,就可获得介电损耗较低即q× f值较高的al2o3陶瓷,其q× f值比未经紫外辐照的相同组成的al2o3陶瓷有大幅提高。
3、上述技术方案中,al2o3粉体在紫外辐照之前,处于干燥状态。在辐照时,粉体铺放在干净的由玻璃、陶瓷或金属制成的容器中,铺放厚度<20mm,粉体与紫外灯距离<1000mm。紫外光波长为250±20nm,紫外辐照时间为5-120min。
4、实施方式
5、以下对本发明的优选实施例进行说明,应该理解为:此处所描写的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
6、实施例1:一种未经紫外辐照改性的al2o3陶瓷,它是通过以下方法制备而成的:以高纯al2o3粉为原料,每99g al2o3粉体中加入0.3g cuo、0.6g tio2、0.1g mnco3,放入球磨罐中,加入去离子水和氧化锆研磨球(粉料:去离子水:研磨球=1:2:3),在行星球磨机中研磨2h之后,将混合料在烘箱中烘干,干燥粉体经研磨后,过80目筛,得到均匀的混合粉料。加入适量粘结剂,在20mpa的压强下压制成直径约16mm、高度约12mm的柱状样品,置于硅钼棒电炉中以4℃/min的速率升温至1200℃,保温4h后随炉冷却至室温,得到烧结的al2o3陶瓷样品。经测试,其介电常数9.96,q× f为93061 ghz。
7、实施例2:一种经过紫外辐照改性的al2o3陶瓷,它是通过以下方法制备而成的:以高纯al2o3粉为原料,将其平铺于玻璃皿中,置于紫外灯下辐照15min。al2o3粉厚度为10mm,粉体与紫外灯距离为100mm。紫外光波长为250±20nm。辐照后配料,每99g al2o3粉体中加入0.3g cuo、0.6g tio2、0.1g mnco3,放入球磨罐中,加入去离子水和氧化锆研磨球(粉料:去离子水:研磨球=1:2:3),在行星球磨机中研磨2h之后,将混合料在烘箱中烘干,干燥粉体经研磨后,过80目筛,得到均匀的混合粉料。加入适量粘结剂,在20mpa的压强下压制成直径约16mm、高度约12mm的柱状样品,置于硅钼棒电炉中以4℃/min的速率升温至1200℃保温4h后,随炉冷却至室温,得到烧结的al2o3陶瓷样品。经测试,其介电常数9.99,q× f值175086ghz,比未紫外辐照改性的al2o3陶瓷的q× f值提高约88%。
1.一种利用紫外辐照改性提升al2o3陶瓷q×f值的方法,其工艺步骤可分为3步:
2.根据权利要求1所述一种利用紫外辐照改性提升al2o3陶瓷q×f值的方法,其特征在于:步骤(1)中,需要辐照的al2o3原料粉体平铺在由玻璃、陶瓷或金属制成的容器中,铺放厚度<20mm,粉体与紫外灯距离<1000mm,紫外光波长为250±20nm,在紫外灯下辐照时间为5-120min。