基本介紹
分類,玻釉的結構和成分,玻璃釉的製備和用途,玻璃釉介質的配方,
分類
玻璃釉介質大致有四個系列：(1)矽-鉛系，成分中含30%以上氧化鉛，因此介電係數增大、電阻率增高和介質損耗降低，但熔制時有毒；(2)矽-鈦系，成分中含二氧化鈦較多，介電常數更高(可達54)；(3) 矽-鉛-鈦系，成分中主要含有二氧化鈦和氧化鉛，故介電常數高和熔制溫度低；(4)其他系列，如硼-鉛-鈦-矽系和矽-鉍鎘系等。玻璃熔煉是個複雜的物理與化學反應過程。具體工藝是將玻璃液注入水中急冷淬火，使玻璃粉碎，然後球磨，再將釉粉中添加一定量的粘合劑，再用軋制、流涎、噴塗等方法製成薄膜或薄片。電子工業中常用其作為絕緣材料和介質材料。除了製成分立玻璃釉電容器和印刷電容器以及厚膜電阻漿料填料外，還可製作各種絕緣子、電真空器件以及混合IC基片等。
玻釉的結構和成分
玻璃是由多種金屬氧化物在高溫下熔融後經冷卻獲得的一種無定形物質。在其微觀結構中，質點的排列和晶體的遠程有序不同，它是近程有序、遠程無序。玻璃釉就其微觀結構而言，就是玻璃，它具有玻璃所固有的許多性質。所不同的是在玻璃熔制的冷卻階段處理方法各異。玻璃釉是在熔煉結束後立即將玻璃液體注入水中急冷，所以玻璃釉又可稱為淬火玻璃。對製造玻璃的各種氧化物原料，可按它們的作用分類：一類是形成玻璃主體。並決定玻斑主要性能的氧化物，這類原料的用量大、要求高，屬於這類的氧化物有：氧化矽、氧化硼、氧化鋁、氧化鉛、氧化鈦、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋇、氧化鉀、氧化鈉等。另一類是用來改善玻璃性能或改善熔制過程的添加劑，它們用量少，不是玻璃不可少的物質。屬於這類的氧化物有：
澄清劑——硝酸鈉、硝酸銨、氯化銨等；
加速劑——氧化硼、氧化砷、氟化鈣等；
脫色劑——氧化錳、氧化砷、硝酸鉀等；
著色劑——氧化鉻、硝酸銀等。
玻璃釉的製備和用途
製備玻璃，首先是處理原料。工業用原料大多為塊狀。為了使各種原料均勻混合，必須進行破碎處理，一般是先粗碎再細碎，使粒度達到0.1~1mm。然後過篩，按比例稱量配製，均勻混合，再經熔煉即成玻璃。玻璃熔煉是個複雜的物理、化學反應過程，工業上熔煉玻璃分為五個階段：
1.原料加熱分解
2.高溫下固相反應
3.玻璃形成
4.玻璃液澄清勻化
5.冷卻。
當玻璃液冷至粘度為104~109Pa·s時，玻璃處於可塑狀態，可根據需要，用軋制、吹塑、壓制、拉制、澆鑄等不同方法成型。作為介質多用吹制、拉制或匝制方法成型。將處於可塑狀態的玻璃液加工成片狀、管狀、瓶狀或其它形狀的介質坯休。製備玻璃釉是將玻璃液淬火，利用淬火產生的強大內應力匣玻璃粉碎，然後球磨。．利用玻璃釉粉製作電容器介質，需要在釉粉中添加一定量的粘合劑，用軋制、流涎、噴塗籌方法製成薄膜或薄片。但通常製作玻璃釉電容器的方法與陶瓷獨石電容器類似，在介質上被敷電極，按容量要求迭片裝成芯子，再經700℃左右一次燒結而成。在電子工業中，玻璃和玻璃釉是常用的絕緣材料和介質材料。利用玻璃和玻璃釉製造各種絕緣子、混合積體電路基片、電真空器件等。在電子元件工業中，還用來製造電容器。除分立的玻璃和玻璃釉電容器外，還可在厚膜混合電路中製造印刷電容。
玻璃釉介質的配方
對玻璃和玻璃釉介質的要求如下：較高的介電常數，較低的介質損糯；工作溫室範圍寬，並具有穩定的溫度特性和頻率特性；具有較高的抗電強度；具有較高的化學穩定性、熱穩定性、並具有一定的機械強度；較低的熔制溫皮，料源豐富，價格低廉。根據上述要求，生產中常用的玻璃和玻璃釉介質大致有四個系列。
(1)矽—鉛系：在矽—鉛系玻璃和玻璃釉介質中，氧化鉛的含量應在30gS以上。由於含有大量鉛離子，使介質的介電常數明顯增大。同時，因氧化鉛的性質近似鹼土金屬氧化物，在玻璃中起壓抑效應，從而提高了介質的電阻率，降低介質損耗，改善介質的電性能。另外，因氧化鉛熔點較低(879℃)，從而降低了玻璃的熔制溫度，簡便工藝。但含鉛量高時，高溫下熔制有毒，對操作者極為有害，一般不採用。因此含鉛玻璃的熔制必須加強安全防毒措施，同時應注意到熔制時氧化鉛對坩堝的腐蝕。
(2)矽—鈦系：矽—鈦系玻璃和玻璃釉介質的特點是二氧化鈦含量較多，因此介電常數比其它系列要高。但因二氧化鈦熔點高，使含鈦玻璃熔制溫室提高，工藝性差。實際生產中常添加氧化鋇、氧化鍶等二價鹼土金屬氧化物，以便與二氧化鈦形成鈦酸鋇、鈦酸鍶等熔體，使介電常數提高(可達54)。由於其工藝性差的原因，通常只用宋製造玻璃釉介質。
(3)矽—鉛—鈦系。在玻璃和玻璃釉中同時添加氧化鉛和氧化鈦，可以綜合上述兩個系列的優點，即介電常數高、熔制溫度低。因此，生產中套用較多。這類玻璃還可分為化學穩定性較好，熔制溫度較高的矽—鉛—鐵系和熔制溫度較低；化學穩定性稍差的硼—鉛—鈦系；生產中又常綜合兩者優點，採用以硼—鉛—鈦係為基礎，添加一定量高嶺土(一般是陶土，主要成分為二氧化矽和氧化鋁)，從而提高化學穩定性，改善工藝性。形成了硼—鉛—鈦—矽系列。
