RU2083529C1 - Method of manufacturing ceramics with low dielectric permittivity - Google Patents

Method of manufacturing ceramics with low dielectric permittivity Download PDF

Info

Publication number
RU2083529C1
RU2083529C1 RU94028894A RU94028894A RU2083529C1 RU 2083529 C1 RU2083529 C1 RU 2083529C1 RU 94028894 A RU94028894 A RU 94028894A RU 94028894 A RU94028894 A RU 94028894A RU 2083529 C1 RU2083529 C1 RU 2083529C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filler
temperature
gel
sintering
mixture
Prior art date
Application number
RU94028894A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94028894A (en
Original Assignee
Бересневич Людмила Александровна
Сапунар Мирон Захарович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бересневич Людмила Александровна, Сапунар Мирон Захарович filed Critical Бересневич Людмила Александровна
Priority to RU94028894A priority Critical patent/RU2083529C1/en
Publication of RU94028894A publication Critical patent/RU94028894A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2083529C1 publication Critical patent/RU2083529C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

FIELD: Ceramics production. SUBSTANCE: invention relates to manufacturing circuit plates, substrates, microwave transistors, houseware for microwave ovens, etc. Starting components are hydrolyzed in heterogeneous mixture, to which, in the last stage of hydrolysis, filler (quartz, quartz glass, cordierite) in amount 5-90 vol.% is added. Mixture is then stirred for 7-10 min in propeller mixer and gel-formation accelerators are introduced. Resultant gel is dried, calcined at temperature by 100-150 C below caking temperature of borosilicate constituent. As gel-formation accelerators, soluble magnesium, calcium, barium, molybdenum, and tungsten salts are used in quantity 0.03-5 wt % on conversion to corresponding oxides. Characteristics: ε = 4.2-4.5, d = 80-100 MPa, and caking range 60-130 C depending on filler content. EFFECT: improved procedure. 3 cl, 4 tbl

Description

Изобретение относится к получению керамических материалов, а именно керамики с низкой диэлектрической проницаемостью, и может быть использовано в СВЧ-технике, в частности в производстве печатных плат, подложек, корпусов ССИС и СВЧ-транзисторов, посуды для микроволновых печей и глазурей для нее и т.п. The invention relates to the production of ceramic materials, namely ceramics with low dielectric constant, and can be used in microwave technology, in particular in the manufacture of printed circuit boards, substrates, SSIS cases and microwave transistors, dishes for microwave ovens and glazes for it, and t .P.

Известен способ получения керамики с низкой диэлектрической проницаемостью /ε 4,2 5,5/, который включает получение порошка стекла с низкой диэлектрической проницаемостью, например боросиликатного стекла, смешение порошка стекла с наполнителем, обладающим низкой диэлектрической проницаемостью /кварцевое стекло, кордиерит, стеатит и т.п./, формование и спекание изделий при температуре около 1000oC [1]
Недостатком этого способа является высокая температура варки стекол />1500oC/. Кроме того, в процессе варки боросиликатных стекол, наиболее часто используемых в составах с низкой e благодаря невысокой собственной диэлектрической проницаемости стекла, имеет место частичное улетучивание B2O3 и возникают значительные трудности в обеспечении заданного состава. Механическое смешение стекла с наполнителем не обеспечивает необходимой однородности шихты.
A known method of producing ceramics with a low dielectric constant / ε 4.2 5.5 /, which includes obtaining a glass powder with a low dielectric constant, for example borosilicate glass, mixing the glass powder with a filler having a low dielectric constant / quartz glass, cordierite, steatite and etc. /, molding and sintering of products at a temperature of about 1000 o C [1]
The disadvantage of this method is the high temperature of the glass melting /> 1500 o C /. In addition, during the melting of borosilicate glasses, which are most often used in compositions with low e due to the low intrinsic dielectric constant of the glass, partial volatilization of B 2 O 3 takes place and considerable difficulties arise in providing the desired composition. Mechanical mixing of glass with filler does not provide the necessary uniformity of the charge.

Эти недостатки в значительной степени устраняются при использовании золь-гель метода получения композитов. These disadvantages are largely eliminated by using the sol-gel method of producing composites.

Наиболее близким техническим решением является золь-гель метод получения боросиликатных систем, который позволяет значительно снизить температуру процесса получения стекла /до 1000oC/, обеспечивает высокую однородность и точный состав шихты [2]
Сущность этого метода заключается в следующем.
The closest technical solution is the sol-gel method of producing borosilicate systems, which can significantly reduce the temperature of the glass production process / up to 1000 o C /, provides high uniformity and accurate composition of the charge [2]
The essence of this method is as follows.

В качестве исходных компонентов для получения материала используют алкоксиды кремния и бора (Si(OC2H5)4 и B(OC2H5)3). На первой стадии проводят гидролиз алкоксида кремния, в качестве гидролизующего агента используют водный раствор соляной кислоты, в качестве растворителя этиловый спирт

Figure 00000001

Затем в реакционную смесь вводят алкоксид бора и осуществляют перемешивание при 60oC до завершения реакции поликонденсации и образования геля
Figure 00000002

Процесс гидролиза компонентов реакции ведется в гомогенной системе, т.е. вводимый сорастворитель /этиловый спирт/ полностью растворяет исходные несмешивающиеся жидкости тетраэтилортосиликат и воду. Процесс осуществляется 16 ч. Полученный гель высушивают при 100oC, подвергают прокалке при 800 - 1000oC, а затем горячему прессованию при 1275 1400oC.Silicon and boron alkoxides (Si (OC 2 H 5 ) 4 and B (OC 2 H 5 ) 3 ) are used as starting components for the preparation of the material. At the first stage, hydrolysis of silicon alkoxide is carried out, an aqueous solution of hydrochloric acid is used as a hydrolyzing agent, ethyl alcohol is used as a solvent
Figure 00000001

Then boron alkoxide is introduced into the reaction mixture and stirring is carried out at 60 ° C. until the polycondensation reaction is completed and gel formation
Figure 00000002

The process of hydrolysis of the reaction components is carried out in a homogeneous system, i.e. the introduced cosolvent / ethyl alcohol / completely dissolves the original immiscible liquids tetraethylorthosilicate and water. The process is carried out for 16 hours. The resulting gel is dried at 100 o C, subjected to calcination at 800 - 1000 o C, and then hot pressing at 1275 1400 o C.

Недостатками этого способа являются. The disadvantages of this method are.

1. Сравнительно низкий удельный выход SiO2-B2O3 составляющей из-за присутствия больших количеств растворителя, большой расход растворителя /этилового спирта, изопропанола и т.п./.1. A relatively low specific yield of SiO 2 -B 2 O 3 component due to the presence of large amounts of solvent, high consumption of solvent / ethyl alcohol, isopropanol, etc. /.

2. Длительность процесса. 2. The duration of the process.

3. Данный метод не предусматривает введение в стеклообразующую SiO2-B2O3 систему наполнителя. Изделия, получаемые путем спекания таких порошков, имеют низкую механическую прочность и узкий интервал спекания, что приводит к их деформированию в обжиге. Кроме того, вводя наполнитель и меняя его концентрацию, можно регулировать свойства материала, например ТКЛР.3. This method does not include the introduction of a filler into the glass-forming SiO 2 -B 2 O 3 system. Products obtained by sintering such powders have low mechanical strength and a narrow sintering interval, which leads to their deformation in firing. In addition, by introducing the filler and changing its concentration, it is possible to adjust the properties of the material, for example, TECL.

4. В рассматриваемом методе отсутствуют рекомендации по подготовке продукта при его использовании в сочетании с активными дисперсионными средами. 4. In the method under consideration, there are no recommendations on the preparation of the product when it is used in combination with active dispersion media.

Целью изобретения является увеличение удельного выхода продукта, повышение механической прочности и расширение интервала спекания, увеличение скорости гелирования и устойчивости к дисперсионным средам. The aim of the invention is to increase the specific yield of the product, increase the mechanical strength and extend the sintering interval, increase the gelation rate and resistance to dispersion media.

Поставленная цель достигается тем, что гидролиз компонентов ведут в гетерогенной смеси, на конечной стадии гидролиза вводят наполнитель, перемешивают смесь 7 10 мин, после чего вводят ускорители гелирования; полученный гель сушат и прокаливают при температуре на 100 150oC ниже температуры спекания боросиликатной составляющей, при этом содержание наполнителя составляет 5 90 об. а в качестве ускорителя гелирования используют растворимые соли магния, кальция, бария, молибдена и вольфрама в количестве 0,03 5 мас. в пересчете на соответствующие оксиды.This goal is achieved in that the hydrolysis of the components is carried out in a heterogeneous mixture, at the final stage of hydrolysis, a filler is introduced, the mixture is mixed for 7 10 minutes, after which gelation accelerators are introduced; the resulting gel is dried and calcined at a temperature of 100 to 150 o C below the sintering temperature of the borosilicate component, while the filler content is 5 to 90 vol. and as a gelation accelerator use soluble salts of magnesium, calcium, barium, molybdenum and tungsten in an amount of 0.03 to 5 wt. in terms of the corresponding oxides.

Практическая реализация изобретения, примеры практической реализации. Practical implementation of the invention, examples of practical implementation.

В качестве исходных компонентов берут тетраэтилортосиликат Si(OC2H5)4 и борную кислоту H3BO3 /можно использовать также другие растворимые борсодержащие компоненты, например алкоксид бора/. Борная кислота растворяется в горячей /60 80oC/ дистиллированной воде. Количество воды должно быть минимальным, но достаточным для полного растворения борной кислоты /≈100 г воды на 15 г борной кислоты/. В раствор борной кислоты при постоянном перемешивании добавляется тетраэтилортосиликат. Для ускорения реакции гидролиза в реакционной смеси создается кислая среда /pH 3 4/ добавлением азотной или уксусной кислот. Для того, чтобы увеличить удельный /на 1 кг реакционной смеси/ выход продукта, сорастворитель /этиловый спирт, изопропанол и т.п./ в реакционную смесь не вводят. В этом случае исходные компоненты реакции разделены поверхностью раздела, т. е. реакция гидролиза идет в гетерогенной системе. Для протекания реакции должна быть обеспечена достаточно развитая поверхность взаимодействующих фаз, что достигается интенсивным перемешиванием реакционной смеси, например в пропеллерной мешалке с числом оборотов 1250 180 об. /мин.The starting components are tetraethylorthosilicate Si (OC 2 H 5 ) 4 and boric acid H 3 BO 3 / you can also use other soluble boron-containing components, for example boron alkoxide /. Boric acid is soluble in hot / 60 80 o C / distilled water. The amount of water should be minimal, but sufficient for the complete dissolution of boric acid / ≈100 g of water per 15 g of boric acid /. Tetraethylorthosilicate is added to the boric acid solution with constant stirring. To accelerate the hydrolysis reaction, an acidic medium (pH 3 4) is created in the reaction mixture by the addition of nitric or acetic acids. In order to increase the specific (by 1 kg of the reaction mixture) product yield, a co-solvent / ethyl alcohol, isopropanol, etc. / are not introduced into the reaction mixture. In this case, the initial components of the reaction are separated by an interface, i.e., the hydrolysis reaction proceeds in a heterogeneous system. For the reaction to take place, a sufficiently developed surface of the interacting phases must be provided, which is achieved by intensive mixing of the reaction mixture, for example, in a propeller mixer with a speed of 1250 180 rpm. / min

Реакция гидролиза cледующая

Figure 00000003

Температура процесса не должна превышать 75oC во избежание быстрого испарения этилового спирта, образующегося в результате реакции гидролиза, что может привести практически к выбросу реакционной смеси из реактора. Массовое соотношение исходных компонентов /тетраэтилортосиликата и борной кислоты/ принимается в пересчете на SiO2:B2O3=75-25-85:15. При меньшем содержании B2O3 значительно увеличивается температура спекания /на 50 100oC/, при большем снижается водостойкость и химическая стойкость в целом.The hydrolysis reaction is as follows
Figure 00000003

The process temperature should not exceed 75 o C in order to avoid the rapid evaporation of ethanol formed as a result of the hydrolysis reaction, which can practically lead to the ejection of the reaction mixture from the reactor. The mass ratio of the starting components / tetraethylorthosilicate and boric acid / is taken in terms of SiO 2 : B 2 O 3 = 75-25-85: 15. With a lower content of B 2 O 3 , the sintering temperature / by 50 100 o C / increases significantly, with a greater decrease in water resistance and chemical resistance in general.

По истечении 30 40 мин реакционная смесь переходит в гомогенное состояние и становится прозрачной, что свидетельствует о практическом завершении реакции гидролиза. В это время вводят наполнитель или в виде порошка порциями непосредственно в реакционную смесь, или предварительно суспендируют по возможности в минимальных объемах воды и вводят в виде суспензии. Чрезмерное увеличение воды в системе нежелательно, так как в последующем удлиняет процесс сушки материала. After 30-40 minutes, the reaction mixture goes into a homogeneous state and becomes transparent, which indicates the practical completion of the hydrolysis reaction. At this time, the filler is introduced either in the form of a powder in portions directly into the reaction mixture, or pre-suspended, if possible, in minimal volumes of water and introduced in the form of a suspension. Excessive increase in water in the system is undesirable, as it subsequently lengthens the drying process of the material.

В качестве наполнителя используют более тугоплавкие по сравнению с SiO2-B2O3 системой материалы, обладающие низкой диэлектрической проницаемостью, например кварц, кварцевое стекло, кордиерит, муллит и т.п. при выборе концентрации наполнителя исходят из того, что ее увеличение наряду с расширением интервала спекания и увеличением механической прочности ведет к росту температуры спекания, а также к изменению других свойств материала, например ТКЛР. Содержание наполнителя в количестве <5% объемных практически не влияет на свойства боросиликатной стеклообразующей системы. Введение наполнителя в количестве 35 40 об. обеспечивает удовлетворительную механическую прочность /80 90 МПа против 40 45 МПа у боросиликатной составляющей/ и достаточный интервал спекания /60 70oC/. Такой материал спекается при температурах <1100oC. В то же время метод позволяет вводить до 90 об. наполнителя и получать гомогенные смеси. Такие составы имеют повышенную механическую прочность /до 150 200 МПа/, широкий интервал спекания /до 100oC/, но спекаются при высоких температурах /1300 1500oC в зависимости от вида и содержания наполнителя/.As a filler, materials with a lower dielectric constant, such as quartz, quartz glass, cordierite, mullite, and the like, are more refractory than the SiO 2 -B 2 O 3 system. when choosing a filler concentration, it is assumed that an increase in it along with an extension of the sintering interval and an increase in mechanical strength leads to an increase in the sintering temperature, as well as to a change in other properties of the material, for example, TEC. The filler content in an amount of <5% volume practically does not affect the properties of the borosilicate glass forming system. The introduction of filler in an amount of 35 to 40 vol. provides satisfactory mechanical strength / 80 90 MPa against 40 45 MPa in the borosilicate component / and a sufficient sintering range / 60 70 o C /. Such material is sintered at temperatures <1100 o C. At the same time, the method allows you to enter up to 90 vol. filler and get a homogeneous mixture. Such compositions have increased mechanical strength / up to 150 200 MPa /, a wide sintering range / up to 100 o C /, but are sintered at high temperatures / 1300 1500 o C depending on the type and content of the filler /.

Применение материала с низкой ε в большинстве случаев предполагает нанесение металлизационных покрытий и вжигание их одновременно со спеканием материала. В зависимости от вида металлизационного покрытия /медь, серебро, никель, молибден/ температура вжигания может изменяться в широких пределах. Предлагаемый способ позволяет регулировать температуру спекания керамики путем введения добавок активаторов спекания, например, соединений калия, лития, цезия и т.п. в количестве 0,05 4 мас. в пересчете на соответствующие оксиды. При меньшем содержании добавки не оказывает заметного влияния на спекание, при большем существенно ухудшаются электрофизические свойства материала /электросопротивление, tgδ /. При необходимости активаторы спекания вводят непосредственно перед наполнителем, предварительно растворив их в минимальных количествах воды. The use of a material with low ε in most cases involves applying metallization coatings and burning them simultaneously with sintering of the material. Depending on the type of metallization coating / copper, silver, nickel, molybdenum / burning temperature can vary widely. The proposed method allows you to adjust the sintering temperature of ceramics by introducing additives of sintering activators, for example, compounds of potassium, lithium, cesium, etc. in the amount of 0.05 to 4 wt. in terms of the corresponding oxides. With a lower content of the additive, it does not have a noticeable effect on sintering; with a larger content, the electrophysical properties of the material significantly worsen / electrical resistance, tanδ /. If necessary, sintering activators are introduced immediately before the filler, having previously dissolved them in minimal amounts of water.

Наполнитель должен быть однородно распределен в объеме смеси, что достигается интенсивным ее перемешиванием в пропеллерной мешалке в течение 7 - 10 мин. The filler should be uniformly distributed in the volume of the mixture, which is achieved by intensive mixing in a propeller mixer for 7 to 10 minutes.

Далее в виде растворов солей /нитратов, нитритов, ацетатов и т.п./ вводят добавки ускорителя гелирования, которые способствуют резкому нарастанию вязкости системы и превращению ее в гель. При этом зерна наполнителя фиксируются в состоянии однородного распределения в объеме смеси. Весь цикл от начала процесса гидролиза до образования геля занимает 60 70 мин. Next, in the form of solutions of salts / nitrates, nitrites, acetates, etc. /, additives are added to the gelation accelerator, which contribute to a sharp increase in the viscosity of the system and its transformation into a gel. In this case, the filler grains are fixed in a state of uniform distribution in the mixture volume. The whole cycle from the beginning of the hydrolysis process to the gel formation takes 60 70 minutes.

Влияние различных добавок на время гелирования приведено в табл. 1 /добавки вводили в виде нитратов, растворенных в минимальных количествах воды в соответствии с их растворимостью/. The effect of various additives on the gelation time is given in table. 1 / additives were introduced in the form of nitrates dissolved in minimal amounts of water in accordance with their solubility /.

Т. о. в наибольшей степени ускоряют гелированием добавки MgO, MoO3, WO3. Ускорение процесса гелирования имеет место в интервале концентрации добавок 0,03 5 мас. в пересчете на соответствующие оксиды. При меньшем содержании добавок эффект ускорения гелирования незначителен, при большем скорость гелирования практически не увеличивается, а некоторые добавки связывают значительную часть бора в бораты, что ведет к росту температуры спекания.T. about. to the greatest extent accelerated by gelation additives MgO, MoO 3 , WO 3 . The acceleration of the gelation process takes place in the range of concentration of additives of 0.03 to 5 wt. in terms of the corresponding oxides. With a lower content of additives, the effect of gelation acceleration is negligible, with a higher gelation rate, it practically does not increase, and some additives bind a significant part of boron to borates, which leads to an increase in sintering temperature.

Полученный гель сушат с целью удаления воды и продуктов реакции. Этиловый спирт, образующийся в процессе гидролиза, при сушке может быть конденсирован и подвергнут ректификации. Затем порошок подвергают прокалке. В процессе прокалки имеют место потери массы за счет удаления химически связанной воды, кислотных остатков и т.п. которые заканчиваются при 650oC. Однако такие порошки очень дисперсны, активно адсорбируют влагу из воздуха и требуют повышенного содержания связки при приготовлении формовочных масс. Кроме того, они малоустойчивы к воздействию дисперсионных сред, в особенности водных. При длительном суспендировании порошка в воде бор частично выходит из структурной сетки и обнаруживается рентгенофазовым анализом в виде свободного B2O3. Для повышения устойчивости продукта к воздействию дисперсионных сред прокалку ведут при температурах лишь на 100 150oC ниже температуры спекания боросиликатной составляющей, которая зависит от соотношения SiO2:B2O3 и содержания добавок активаторов спекания. РФА в этом случае не обнаруживает B2O3 в порошках, подвергавшихся 10-часовому суспендированию в воде и последующей сушке. В то же время прокалка при чрезмерно высоких температурах ведет к остекловыванию материала и уменьшению его активности при спекании.The resulting gel was dried to remove water and reaction products. Ethyl alcohol formed during hydrolysis can be condensed and rectified during drying. Then the powder is calcined. During the calcination process, mass loss occurs due to the removal of chemically bound water, acid residues, and the like. which end at 650 o C. However, such powders are very dispersed, actively adsorb moisture from the air and require a high binder content in the preparation of molding materials. In addition, they are unstable to the effects of dispersion media, especially water. With prolonged suspension of the powder in water, boron partially leaves the structural network and is detected by X-ray phase analysis in the form of free B 2 O 3 . To increase the stability of the product to the effects of dispersion media, calcination is carried out at temperatures only 100 150 o C below the sintering temperature of the borosilicate component, which depends on the ratio of SiO 2 : B 2 O 3 and the content of additives of sintering activators. In this case, X-ray powder diffraction does not detect B 2 O 3 in powders subjected to 10-hour suspension in water and subsequent drying. At the same time, calcination at excessively high temperatures leads to vitrification of the material and a decrease in its activity during sintering.

Полученный после прокалки порошок подвергают дезагрегации, суспендируют в воде или вводят органическую связку и формуют полуфабрикат любым из способов: прессованием, пленочным, горячим или водным литьем. При необходимости изделия металлизируют. Из отформованного полуфабриката удаляют временную связку и подвергают окончательному обжигу. В зависимости от состава материала температура окончательного обжига может составлять от 850 до 1400 - 1500oC. Среда при обжиге зависит от вида металлизационного покрытия и может меняться от воздушной до азотно-водородной.The powder obtained after calcination is disaggregated, suspended in water or an organic binder is introduced and the semi-finished product is formed by any of the methods: pressing, film, hot or water casting. If necessary, the products are metallized. A temporary binder is removed from the preformed semi-finished product and subjected to final firing. Depending on the composition of the material, the temperature of the final firing can range from 850 to 1400 - 1500 o C. The medium during firing depends on the type of metallization coating and can vary from air to nitrogen-hydrogen.

Были приготовлены составы, содержащие различные количества наполнителя, в качестве которого использовали молотый кварц, смесь молотого кварца и кварцевого стекла, смесь молотого кварца и муллита. Соотношение составляющих в смешанном наполнителе соответствовало 2/3:1/3. В боросиликатной системе соотношение SiO2:B2O3 соответствовало 80:20. Использованные составы приведены в табл.2.Compounds containing various amounts of filler were prepared, for which ground quartz, a mixture of ground quartz and quartz glass, a mixture of ground quartz and mullite were used. The ratio of the constituents in the mixed filler was 2/3: 1/3. In the borosilicate system, the ratio of SiO 2 : B 2 O 3 corresponded to 80:20. The compositions used are given in table.2.

Наполнитель мололи до среднего размера зерна 7 9 мкм и вводили в SiO2-B2O3 систему в порядке, приведенном выше. В отдельные составы вводили активатор спекания /K2O/ в виде раствора азотнокислого калия. Для ускорения гелирования использовали MgO в виде раствора нитрата магния. Гель сушили в СВЧ-сушилке, обеспечивающей конденсацию вторичного продукта этилового спирта, ксерогель прокаливали в зависимости от состава при 700 850oC и мололи в планетарной мельнице до удельной поверхности 2 м2/г. Из полученного порошка прессовали образцы для исследования спекания и свойств материала.The filler was ground to an average grain size of 7 9 μm and introduced into the SiO 2 -B 2 O 3 system in the manner described above. Sintering activator / K 2 O / was introduced into separate compositions as a solution of potassium nitrate. To accelerate the gelation, MgO was used in the form of a solution of magnesium nitrate. The gel was dried in a microwave dryer, providing condensation of the secondary product of ethyl alcohol, xerogel was calcined depending on the composition at 700 850 o C and ground in a planetary mill to a specific surface of 2 m 2 / g Samples were pressed from the obtained powder to study sintering and material properties.

В табл. 3 приведены данные по температуре, интервалу спекания и механической прочности образцов. Предел прочности при изгибе определяли по ОСТ110309-86. За интервал спекания принимали интервал температур, в пределах которого показатели плотности и усадки материала оставались постоянными. In the table. 3 shows data on temperature, sintering interval and mechanical strength of samples. The bending strength was determined according to OST110309-86. For the sintering interval, the temperature range was taken within which the density and shrinkage of the material remained constant.

На отдельных составах были определены основные электрофизические свойства материала:
диэлектрическая проницаемость и tgδ по ОСТ 110446-87,
удельное объемное электрическое сопротивление при 100oC по ОСТ 11027006-83,
температурный коэффициент линейного расширения по ОСТ 11027022-77.
On separate compositions, the basic electrophysical properties of the material were determined:
dielectric constant and tanδ according to OST 110446-87,
specific volume electrical resistance at 100 o C according to OST 11027006-83,
temperature coefficient of linear expansion according to OST 11027022-77.

Показатели свойств некоторых составов приведены в табл. 4. The properties of some compounds are given in table. 4.

Предлагаемый способ позволяет получить материал с низкой диэлектрической проницаемостью /4,2 4,5/, обладающий удовлетворительной механической прочностью и достаточным интервалом спекания, значительно сократить длительность золь-гель процесса получения керамики и повысить удельный выход продукта. The proposed method allows to obtain a material with low dielectric constant / 4.2 4.5 /, with satisfactory mechanical strength and a sufficient sintering interval, significantly reduce the duration of the sol-gel process of obtaining ceramics and increase the specific yield of the product.

Способ обеспечивает возможность регулирования температуры спекания материала соответственно температуре вжигания металлизационных паст. Полученный материал достаточно устойчив к дисперсионным средам и может быть оформлен любым из используемых на практике методов формования. The method provides the ability to control the sintering temperature of the material according to the burning temperature of metallization pastes. The resulting material is sufficiently resistant to dispersion media and can be formed by any of the molding methods used in practice.

Claims (3)

1. Способ получения керамики с низкой диэлектрической проницаемостью на основе боросиликатной стеклообразующей системы, включающий гидролиз компонентов, гелирование системы, сушку и прокалку, отличающийся тем, что гидролиз компонентов ведут в гетерогенной смеси, на конечной стадии гидролиза вводят наполнитель, перемешивают смесь в течение 7 10 мин, после чего вводят ускоритель гелирования, полученный гель прокаливают при температуре на 100 - 150oС ниже температуры спекания боросиликатной составляющей.1. A method of producing ceramics with low dielectric constant based on a borosilicate glass-forming system, including hydrolysis of the components, gelation of the system, drying and calcination, characterized in that the components are hydrolyzed in a heterogeneous mixture, filler is introduced at the final stage of hydrolysis, the mixture is mixed for 7 10 min, after which a gelation accelerator is introduced, the obtained gel is calcined at a temperature of 100 - 150 o C below the sintering temperature of the borosilicate component. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание наполнителя составляет 5 90 об. 2. The method according to claim 1, characterized in that the filler content is 5 to 90 vol. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ускорителя гелирования используют растворимые соли магния, кальция, бария, молибдена и вольфрама в количестве 0,03 5,0 мас. в пересчете на соответствующие оксиды. 3. The method according to claim 1, characterized in that as a gelation accelerator use soluble salts of magnesium, calcium, barium, molybdenum and tungsten in an amount of 0.03 to 5.0 wt. in terms of the corresponding oxides.
RU94028894A 1994-07-28 1994-07-28 Method of manufacturing ceramics with low dielectric permittivity RU2083529C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94028894A RU2083529C1 (en) 1994-07-28 1994-07-28 Method of manufacturing ceramics with low dielectric permittivity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94028894A RU2083529C1 (en) 1994-07-28 1994-07-28 Method of manufacturing ceramics with low dielectric permittivity

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94028894A RU94028894A (en) 1997-04-27
RU2083529C1 true RU2083529C1 (en) 1997-07-10

Family

ID=20159264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94028894A RU2083529C1 (en) 1994-07-28 1994-07-28 Method of manufacturing ceramics with low dielectric permittivity

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2083529C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7892997B2 (en) 2006-06-21 2011-02-22 U.S. Borax Inc. Glaze compositions
US8623423B2 (en) 2007-12-20 2014-01-07 U.S. Borax, Inc. Boron-containing compositions
RU2505481C2 (en) * 2011-04-28 2014-01-27 Учреждение Российской академии наук Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов имени И.В. Гребенщикова РАН (ИХС РАН) Method of obtaining silicophosphate proton-conducting material, mainly for membranes of fuel elements (versions)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Заявка Японии N 62-138257, кл. C 03 B 8/02, 1987. 2. Mat. Res. Bull., v. 19, p. 331 - 338, 1984. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7892997B2 (en) 2006-06-21 2011-02-22 U.S. Borax Inc. Glaze compositions
US8623423B2 (en) 2007-12-20 2014-01-07 U.S. Borax, Inc. Boron-containing compositions
RU2505481C2 (en) * 2011-04-28 2014-01-27 Учреждение Российской академии наук Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов имени И.В. Гребенщикова РАН (ИХС РАН) Method of obtaining silicophosphate proton-conducting material, mainly for membranes of fuel elements (versions)

Also Published As

Publication number Publication date
RU94028894A (en) 1997-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0125639A1 (en) Porous ceramic thin film and process for preparing the same
US4888314A (en) Low-temperature sinterable cordierite type ceramic powder, preparation process and ceramic composition produced by sintering this powder
US4194917A (en) Fired ceramic having dense and low thermal expansion characteristics
JPH05504122A (en) Improved ceramic dielectric compositions and methods for improving sinterability
JPH02503190A (en) cordierite with a small amount of calcia enhanced
CN1872753A (en) Ceramic material of microcrystalline glass, and preparation method
US4367292A (en) Method for manufacture of powder composition for cordierite
RU2083529C1 (en) Method of manufacturing ceramics with low dielectric permittivity
US4835298A (en) Method for producing liquid alkoxides of mixed metals
JPH0797269A (en) Production of low-temperature sintering ceramic
US5173455A (en) Low sintering cordierite powder composition
US3365314A (en) Method of producing articles containing predominantly cordierite, anorthite, spinel and/or forsterite
CA2043757C (en) Glass-ceramic li-al-si-o composition and process for its production
US5695725A (en) Method of preparing monoclinic BaO.A12 O3.2SiO2
US5094677A (en) Preparation of pollucite ceramics
CN104744034B (en) The preparation method and application of composition and glass ceramic composite material and its skeleton
JPS6341865B2 (en)
EP0207591A2 (en) Glass-ceramic product and method of making the same
US5286688A (en) Rare earth oxide powder
KR970001052B1 (en) Process for preparing cordirite matrix ceramics
KR19990014262A (en) Manufacturing method as ceramic composite material
SU1747424A1 (en) Method of preparing aluminium oxide ceramics
JPH1053459A (en) Alumina porcelain composition
JP2984317B2 (en) Method for producing zeolite composition
KR960006236B1 (en) Process for the preparation of sol for preparing mullite ceramic fiber