滑石瓷是一种以天然矿物滑石(一种含水硅酸镁,化学式为 3MgO · 4SiO2 · H2O )为主要原料制备的、以偏硅酸镁(化学式 MgSiO3 )作为主晶相的产品。滑石瓷介电性能优良且价格便宜,它的介电常数低、介电损耗角正切值低、绝缘强度高、体积电阻率高,并且具有较高的静态抗弯强度和较好的化学稳定性——耐酸、耐碱、耐腐蚀,从频率特点来看,滑石瓷的介电常数随频率的升高而降低,而且在高频下温度的升高变化很小。 tg δ在 f=106Hz 以前也是随频率的升高而降低,所以用高频装置瓷元件时更显示了滑石瓷的优点。但滑石瓷也存在着一个需引起足够重视的缺点,那就是它的烧结范围窄,一般只有 20 ℃左右,如果烧成控制不好,常常造成变形、起泡、粘结垫料等废品的产生。下面就滑石瓷烧结范围窄的原因进行分析,并就解决问题的办法作了详细的论述。
滑石瓷烧结范围窄的原因:滑石瓷的烧结是在相当数量的粘滞性的硅酸盐液相参与下进行的。在较多的粘滞性液相参与下的瓷料烧结通常要靠粘滞性液相对瓷坯孔隙的填充来实现陶瓷的致密化。要完成这种致密化,液相的数量通常需要在20~35%以上。
烧滑石的理论组成含 66.6% (重量) SiO2 和 33.4% (重量) MgO ,这一组成与 MgO - SiO2 系的最低共熔点( 1543 ℃,参阅图 1 )的组成非常接近。这表明,纯滑石组成在 1543 ℃以前没有液相产生,至 1543 ℃以后又几乎全部熔融。也就是说,纯滑石物料的烧结范围窄到难于、甚至无法控制的程度。如果采用滑石和粘土配料,这种情况可以得到一定程度的改善。