烧结助剂对硼硅钙微晶玻璃结构和介电性能的影响

摘要

研究了烧结助剂P2O5和ZnO对CaO–B2O3–SiO2(CBS)玻璃粉末的助烧作用及其对材料的相组成、显微结构和介电性能的影响。结果表明:未添加烧结助剂在1000℃烧成的样品晶粒粗大(1～3μm),且结构疏松。复合添加2%(质量分数,下同)P2O5和0.5%ZnO后,850℃烧成的CBS微晶玻璃中,包含有β–CaSiO3,α–SiO2和CaB2O43种晶相,晶粒发育细小均匀,粒径为0.5μm左右,具有一定量的玻璃相,且结构致密。加烧结助剂制得的样品在10MHz下,相对介电常数εr为6.38,介电损耗tanδ为0.0018。加复合烧结助剂P2O5和ZnO有效地降低了CBS玻璃粉末的烧结温度(低于900℃),可实现银、铜电极共烧。烧结助剂的作用机理是P2O5促进了液相的生成,ZnO则具有提高液相的粘度,增大烧结温度范围,细化晶粒和防止样品变形的作用。