Abstract
In this study, the glass frit of $PbO-TiO-2-SiO_2-BaO-ZnO-Al_2O-3-CaO-B_2O_3-Bi_2O_3-MgO$ system was manufactured. The glass was melted at $1,400{\circ}C$, quenched and attrition-milled. The glass frit powder was pressed and fired for 2h at the range of $750~1,000{\circ}C$. The crystallization of glass frit began at about $750{\circ}$ and at low temperature, the main crystal phases were hexagonal celsian($BaAl_2Si_2O_8$) and alumina. As the firing temperature increased, the crystal phases of monoclinic celsian, zinc aluminate, zinc silicate, calcium titanium silicate and titania appeared. And the increase of firing temperature led to transformation of hexagonal celsian to monoclinic. The only glass frit containing 15wt% PbO had the crystal phase of solid solution of $PbTiO_3-CaTiO_3$. At the frequency of 1 MHz, the dielectric constant of glass frit crystallized was in the range of 11~16 and the dielectric loss less than 0.020. But the glass frit containing 15wt% PbO had the dielectric constant of 17~26 and loss of 0.010~0.015 because of crystal phase of solid solution of $PbTiO_3-CaTiO_3$.
본 연구에서는 $PbO-TiO_2-SiO_2-BaO-ZnO-Al_2O_3-CaO-B_2O_3-Bi_2O_3-MgO$계의 유리를 $1,400{\circ}C$에서 용융시킨 후, 급랭, 분쇄하여 glass frit을 제조하였다. Glass frit 분말을 일축가압성형한 후 $750~1,000{\circ}C$의 온도범위에서 2시간 동안 소성 및 결정화 하였다. Glass frit의 결정화는 $750{\circ}$ 전후의 온도에서 시작되었고, 저온에서의 주된 결정상은 $Al_2O_3$와 hexagonal celsian($BaAl_2Si_2O_8$)이었다. 소성온도가 높아지면서 monoclinic celsian, $ZnAl_2O_4,\;Zn_2SiO_4,\;CaTi(SiO_4)O,\;TiO_24 등이 주된 결정상으로 나타났고, 특히 celsian은 hexagonal에서 monoclinic으로 상전이가 발생하였다. 그리고 15wt%의 PbO를 첨가한 glass frit에만 $PbTiO_3-CaTiO_3$ 고용체가 나타났다. 1MHz 대역에서 유전특성을 살펴본 결과 유전상수는 11~16이었고, 유전손실은 0.020 미만이었다. 그러나 15wt%의 PbO를 첨가한 glass frit의 경우는 $PbTiO_3-CaTiO_3$ 고용체 결정상의 존재로 유전상수가 17~26으로 높았고, 유전손실은 0.010~0.015로서 다른 조성들에 비하여 우수한 특성을 나타내었다.
