CN114873920A - 一种微晶玻璃及多层无机膜滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微晶玻璃，包括：SiO270.0～80.0％；Li2O 6.0～12.0％；Al2O36.0～11.0％；P2O51.0～4.0％；TiO20.1～5.0％；ZrO20.5～7.0％；K2O 0.5～5.0％；MgO 0.6～4.0％；ZnO 0.6～4.0％；B2O30～3.0％；CaO+BaO+SrO 0～5.0％；Sb2O30～2.0％；以重量百分比计。本发明的微晶玻璃，不仅具有较强的机械性能，而且其膨胀系数在‑20℃～70℃温度范围内为120×10‑7/℃～135×10‑7/℃，同时10mm厚的玻璃片透光度在950nm～1600nm的波长范围内可以达到90％以上，能够用于多层无机膜滤波器。
Description
技术领域
本发明属于光学玻璃技术领域，具体涉及一种微晶玻璃，更进一步地，涉及一种多层无机膜滤波器。
背景技术
多层膜滤波器以基板和通过沉积法、射频离子电镀法、磁控管喷镀法等方式形成在基板上的无机薄膜构成，该无机薄膜由高折射率无机膜和低折射率无机膜交替构成。该多层滤波器有切断特定波长、通过一种特殊波长或防反射功能，其中，切断特定波长的滤波器为陷波滤波器，仅仅通过一种特定波长的滤波器为带通滤波器，带通滤波器中通过一种特定短波长或者长的波长为高通或低通滤波器(ND滤波器)。因此，多层膜滤波器可作为进行光波的分波和合波的被动组件，常常用于光通讯网络中。
在光通讯网络中，经常被用于WDM(波长分隔多路传输)光学通信系统中一种多层膜滤波器称为带通滤波器(BPF)，其能够以极狭窄的宽带分出多种波长，带通滤波器又可分为出C带(1528～1562nm)与L带(1561～1620nm)的边缘滤波器，而C带边缘滤波器可分为以中心的短波长领域(1528～1545nm：通称蓝带)和长波长领域(1545～1561nm：通称红带)这两种宽带滤波器。
为了传输较大量的资料使波长的多重数量的增加是有效的，而多重数量的增加，则需要波长准确分离技术。为了增加滤波器波长分离技术准确度，需要增加光学无机膜层数。例如，50GHz光学滤波器，需要大约100层以上的无机膜，100GHz则需要20层左右的无机膜。而无机膜层数增加，对玻璃基板要求就更加苛刻。因此，需要开发一种能够满足多层无机膜滤波器要求的玻璃基板。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：为了维持多层膜折射率温度稳定性，玻璃基板的膨胀系数需要比多层无机膜大一点。随着无机膜多样性发展，高膨胀性无机膜所需基板明显要求更高膨胀系数的基板；并且，为了多层膜尺寸稳定性，基板不因多层膜变形，要求基板拥有较高杨氏模量，最低要求高于80Gpa；另外，如果基板透光度低，在产生信号方面，比如产生减小信噪比等缺陷。所以，带通滤波器透光度应该尽可能大。而带通滤波器的应用范围处于950nm～1600nm之间，该波长范围内，10mm厚样品透光度最低应该为80％以上，优选90％以上。CN1283596A公开了一种用作滤波器的玻璃陶瓷，在-20℃～70℃温度范围内，其膨胀系数在120×10-7/℃以上时，透光度为80％，膨胀系数在130×10-7/℃以上时，其透光度更是低至62％，其透光度限制了高膨胀无机膜滤波器基板的应用。
在带通滤波器中，中心波长的温度稳定性与多层无机薄膜的折射率温度系数有关，折射率是由多层无机薄膜上膜的原子密度决定的，在薄膜形成过程中，带通滤波器的基板温度在200℃，基板有较大膨胀，薄膜在此基板生成后，当降温时，由于基板的膨胀系数大于薄膜的膨胀系数，薄膜受到压应力，导致薄膜的膜原子密度增加，因而折射率也随之增加。当基板的膨胀系数过小，基板不能给予薄膜足够的压应力，促使了中心波长随温度波动性大，导致了邻波长会产生干涉现象，当基板玻璃的膨胀系数过大，导致薄膜会在基板上脱落，影响了滤波器耐久使用性，通常不宜超过140×10-7/℃。
由于微晶玻璃基板上要镀多层薄膜，并且要求加工在2mm×2mm×2mm以下，为了保证微晶玻璃基板不因多层薄膜而变形以及保证多层膜的尺寸稳定性，微晶玻璃同时需要具有较高的机械性能。
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种微晶玻璃，不仅具有较高的机械性能，而且其膨胀系数为120×10-7/℃～135×10-7/℃，同时透光度可以达到90％以上，能够用于多层无机膜滤波器。
本发明实施例的微晶玻璃，包括：
SiO2 70.0～80.0％；
Li2O 6.0～12.0％；
Al2O3 6.0～11.0％；
P2O5 1.0～4.0％；
TiO2 0.1～5.0％；
ZrO2 0.5～7.0％；
K2O 0.5～5.0％；
MgO 0.6～4.0％；
ZnO 0.6～4.0％；
B2O3 0～3.0％；
CaO+BaO+SrO 0～5.0％；
Sb2O3 0～2.0％；
以重量百分比计。
本发明实施例的微晶玻璃带来的优点和技术效果，1、本发明实施例的微晶玻璃不含PbO或As2O3等有害成分，具有较高的膨胀系数，在多层无机膜滤波器的应用温度下，可以避免无机膜的折射率变化，有效提高了产品的温度稳定性；2、本发明实施例的微晶玻璃具有较高的机械性能和较好化学稳定性，能够保证滤波器的持久性能，并且在950～1600nm波段内具有较高的透光度，可以降低光的衰减率，在产生信号方面，能够减少噪音；3、本发明实施例的微晶玻璃，在-20℃～70℃温度范围内膨胀系数为120×10-7/℃～135×10-7/℃，同时在950nm～1600nm的波长范围内透光度不低于90％，杨氏模量可以达到85GPa以上，努式硬度达到650kgf/mm2以上、抗弯强度达到25Kg/mm2以上，具有优异的性能，能够应用于多层无机膜滤波器中。
在一些实施例中，所述微晶玻璃包括：
SiO2 72.0～76.0％；
Li2O 7.0～10.0％；
Al2O3 7.0～9.0％；
P2O5 1.5～3.0％；
TiO2 0.5～3.0％，优选为1-2％；
ZrO2 1.0～3.0％；
K2O 0.5～2.0％；
MgO 0.8～3.0％，优选为1-3％；
ZnO 0.8～3.0％，优选为1-3％；
B2O3 0.1～3.0％，优选为0.5-2.0％；
CaO+BaO+SrO 0.5-5.0％，优选为0.5～2.0％；
Sb2O3 0.3-2.0％，优选为0.3～1.0％；
以重量百分比计。
在一些实施例中，所述微晶玻璃的组分满足MgO+ZnO为2.0～7.0％，优选2.0～4.0％。
在一些实施例中，所述微晶玻璃的组分满足(P2O5+TiO2)/Li2O为0.33～0.60，优选0.34～0.50，更优选0.35～0.45。
在一些实施例中，所述微晶玻璃的组分满足(MgO+ZnO)/P2O5为0.8～3.0，优选1.0～2.0，更优选1.1～1.5。
在一些实施例中，所述微晶玻璃中含有二硅酸锂晶体与α-石英固溶体晶体。
在一些实施例中，所述微晶玻璃的10mm玻璃片在950nm～1600nm的波长范围内的透光度不低于90％。
在一些实施例中，所述微晶玻璃在-20℃～70℃温度范围内，其膨胀系数为120×10-7/℃～135×10-7/℃。
在一些实施例中，所述微晶玻璃的杨氏模量在85GPa以上，努式硬度在650kgf/mm2以上，抗弯强度在20Kg/mm2以上。
本发明实施例还提供了一种微晶玻璃的制备方法，包括：
a、将本发明实施例设计配比的微晶玻璃的原料混合熔融，成型，400～500℃粗退火6～10后制得母玻璃；
b、将所述步骤a得到的母玻璃在500～600℃下进行热处理2～5小时，之后在600～650℃下晶化2～6小时，再在700～750℃下晶化2～6小时，制得微晶玻璃。
本发明实施例的微晶玻璃的制备方法带来的优点和技术效果，1、本发明实施例的方法中，在将原料熔融、成型制得母玻璃后，先对母玻璃在500～600℃下进行热处理，产生晶核，进一步在600～650℃下晶化，生成一硅酸锂、透锂长石等不稳定晶体，再在700～750℃下晶化，使一硅酸锂、锂长石不稳定晶相逐步转变为二硅酸锂、α-石英固溶体晶相，使制得的微晶玻璃中含有二硅酸锂晶体和α-石英固溶体晶体；2、本发明实施例的方法中，采用本发明实施例的微晶玻璃的设计配比，制得的微晶玻璃具有本发明实施例的微晶玻璃的所有优点，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种多层无机膜滤波器，其包括本发明实施例的微晶玻璃或采用本发明实施例方法制得的微晶玻璃。本发明实施例的多层无机膜滤波器具有本发明实施例的微晶玻璃能够带来的相应的所有优点，在此不再赘述。
附图说明
图1是实施例1制得的微晶玻璃的X-射线衍射图谱；
图2是实施例1制得的微晶玻璃10mm厚玻璃样品950～1600nm波长范围内的透光度曲线图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例的微晶玻璃，包括：
SiO2 70.0～80.0％；
Li2O 6.0～12.0％；
Al2O3 6.0～11.0％；
P2O5 1.0～4.0％；
TiO2 0.1～5.0％；
ZrO2 0.5～7.0％；
K2O 0.5～5.0％；
MgO 0.6～4.0％；
ZnO 0.6～4.0％；
B2O3 0～3.0％；
CaO+BaO+SrO 0～5.0％；
Sb2O3 0～2.0％；
以重量百分比计。
本发明实施例的微晶玻璃不含PbO或As2O3等有害成分，具有较高的膨胀系数，在多层无机膜滤波器的应用温度下，可以避免无机膜的折射率变化，有效提高了产品的温度稳定性；本发明实施例的微晶玻璃具有较高的机械性能和较好化学稳定性，能够保证滤波器的持久性能，并且在950～1600nm波段内具有较高的透光度，可以降低光的衰减率，在产生信号方面，能够减少噪音；本发明实施例的微晶玻璃，在-20℃～70℃温度范围内膨胀系数为120×10-7/℃～135×10-7/℃，同时在950nm～1600nm的波长范围内透光度不低于90％，杨氏模量可以达到85GPa以上，努式硬度达到650kgf/mm2以上、抗弯强度达到25Kg/mm2以上，具有优异的性能，能够应用于多层无机膜滤波器中。
本发明实施例的微晶玻璃中各组分的作用和含量控制的原因具体如下：
本发明实施例微晶玻璃是以LiO2-Al2O3-SiO2为系统的微晶玻璃，微晶玻璃中含有二硅酸锂晶体和α-石英固溶体晶体两种晶相。
SiO2是本发明实施例的微晶玻璃的最基础成分，其是形成二硅酸锂晶体、α-石英固溶体晶体的必要组成部分，如果SiO2的重量百分比含量(以下同)在70.0％以下，在微晶玻璃中形成晶体会变少，降低玻璃膨胀系数，另外形成的晶体变粗(根据Griffith理论，晶粒尺寸增加时，裂纹尺寸增大，努氏硬度、抗弯强度下降)，另外，晶粒尺寸增加，影响微晶玻璃的透光度；如果SiO2含量在80.0％以上，将极大增加玻璃粘度，提高熔化温度，经济性差，化料困难，基础玻璃难以成型。本发明实施例的微晶玻璃中控制SiO2为70.0～80.0％，优选为72.0～76.0％。
Li2O是形成本发明实施例的微晶玻璃主要晶相二硅酸锂晶体的必要成分，且与P2O5参与晶核Li3PO4形成，如果Li2O含量在6.0％以下，玻璃中形成晶核较少，微晶玻璃膨胀系数变小，且晶体含量过低晶体容易变得粗大，导致微晶玻璃努氏硬度、抗弯强度降低，透光度降低；另外多余的P2O5无法参与成核，导致玻璃分相乳化，成型困难；如果Li2O含量在12.0％以上，晶体生长不稳定且玻璃化学稳定性变差；另外生成二硅酸锂晶体含量过多，微晶玻璃膨胀系数变小。本发明实施例中控制Li2O为6.0～12.0％，优选为7.0～10.0％。
Al2O3有利于提高本发明实施例的微晶玻璃的杨氏模量和化学稳定性，是中间相晶体透锂长石以及α-石英固溶体晶体的必要组成部分。为了多层膜尺寸稳定性，基板不因多层膜变形，提高微晶玻璃的杨氏模量，需加入Al2O3在6.0％以上；如果Al2O3含量超过11.0％，玻璃熔化困难。本发明实施例中控制Al2O3为6.0～11.0％，优选为7.0～9.0％。
P2O5为本发明实施例微晶玻璃的成核剂。P2O5含量在1.0％以下，在玻璃中成核太少，微晶玻璃膨胀系数变小，且晶体含量过低晶体容易变得粗大，导致微晶玻璃努氏硬度、抗弯强度降低，透光度降低；如果P2O5含量在4.0％以上，玻璃成型容易分相乳化，影响透光度且成型较难。本发明实施例中控制P2O5 1.0～4.0％，优选为1.5～3.0％。
TiO2和ZrO2也为本发明实施例的微晶玻璃的成核剂，同成核剂P2O5一起，三种成核剂同时使用，可以使微晶玻璃晶核尽可能的多。晶核较多，晶体生长稳定、尺寸均匀。为了获得以上效果，TiO2组分含量在0.1％以上，ZrO2含量在0.5％以上，TiO2含量超过5％，玻璃在成型和晶化时都容易变乳，使玻璃变得不透明，ZrO2含量在7.0％以上，玻璃的熔化难度加大。本发明实施例的微晶玻璃中控制TiO2为0.1～5.0％，优选为0.5-3.0％，更优选为1.0-2.0％；控制ZrO2为0.5～7.0％，优选为1.0-3.0％。
K2O的主要作用是促进玻璃熔化，有利于降低玻璃的熔化温度；如果K2O含量超过了5.0％，在微晶玻璃中会形成钾长石等不需要的晶体，并且还会导致玻璃中晶体变大，从而影响玻璃的透过率。本发明实施例的微晶玻璃中控制K2O为0.5～5.0％，优选为0.5～2.0％。
MgO与ZnO也作为助溶剂使用，有利于降低玻璃的熔化温度，除了助溶剂，MgO与ZnO还有促进α-石英固溶体晶相的生成作用，可以增加微晶玻璃膨胀系数。含量过高时，玻璃成型困难，容易乳化。本发明实施例的微晶玻璃中控制MgO为0.6～4.0％，优选为0.8～3.0％，更优选为1.0～3.0％。ZnO为0.6～4.0％，优选为0.8～3.0％，更优选为1.0～3.0％。
B2O3作为助溶剂使用，其有助于玻璃的熔融。如果B2O3含量超过了3.0％，玻璃化学稳定性变差，出现硼的反常现象，硼氧四面体向硼氧三角体结构变化，玻璃粘度下降。另外其容易挥发而造成纹路，造成玻璃不均匀。本发明实施例的微晶玻璃中控制B2O3为0～3.0％，优选为0.1-3.0％，进一步优选为0.5～2.0％。
CaO、BaO和SrO作为助溶剂，不参与晶相形成，保留在微晶玻璃的残余玻璃相中。其有利于降低熔融温度和加工温度。但过高的含量会损害可结晶玻璃转变为微晶玻璃的过程中的成核及结晶行为，并且对微晶玻璃的化学稳定性造成不利影响。因此这些组分的总含量不超过5％。本发明实施例的微晶玻璃中控制CaO+BaO+SrO为0～5.0％，优选为0.5-5.0％，进一步优选为0.5～2.0％。
Sb2O3作为澄清剂加入，如果Sb2O3含量大于2.0％，熔炼时对铂金腐蚀较大。本发明实施例的微晶玻璃中控制Sb2O3为0～2.0％，优选为0.3-2.0％，进一步优选为0.3～1.0％。
在一些实施例中，进一步控制微晶玻璃的组分满足MgO+ZnO为2.0～7.0％，优选2.0～4.0％。MgO与ZnO有利于α-石英固溶体晶相的生成，可以增加微晶玻璃膨胀系数。MgO+ZnO的含量大于2.0％，热处理后微晶玻璃膨胀系数高于120*10-7/℃，用作高膨胀多层无机膜基板，更有利于多层膜折射率温度稳定性。MgO+ZnO的含量高于7.0％，玻璃成型容易乳化。
在一些实施例中，进一步控制微晶玻璃的组分满足(P2O5+TiO2)/Li2O为0.33～0.60，优选0.34～0.50，更优选0.35～0.45。TiO2也是本发明微晶玻璃的晶核剂，高温时，Ti4 +以四配位[TiO4]状态参加硅氧网络而与熔体很好的混溶，当温度低时，[TiO4]将转变为低温的六配位稳定状态[TiO6]，由于与Si-O网络结构上不同，因而与Li2O等氧化物一起从硅氧网络中分离出来，并以此为基础，形成钛酸盐晶核，P2O5则是P5+场强大于Si4+,容易与Li+等R+一起从硅氧网络中分离出来，形成分相降低界面能，从而形核。而在本发明实施例的玻璃体系中，P2O5则与Li2O一起形成Li3PO4晶核。因此，P2O5与TiO2含量应当与P2O5含量有合适的比值。当(P2O5+TiO2)/Li2O＞0.60时，P2O5或者TiO2过多，除了与Li2O配合形成晶核后仍有很多剩余，剩余量在玻璃中形成分相，严重影响透光度，增加光的衰减率，在产生信号方面，产生减小信噪比等缺陷。另一种可能就是Li2O含量过少，晶核少，玻璃膨胀系数较低，基板不能给予薄膜足够的压应力，促使了中心波长随温度波动性大，导致了邻波长会产生干涉现象。而当(P2O5+TiO2)/Li2O＜0.33时，Li2O含量过多，晶体生长不稳定且玻璃化学稳定性变差，且生成二硅酸锂晶体含量变多，使微晶玻璃膨胀系数变小。另一种可能就是P2O5与TiO2过少，晶核少，玻璃膨胀系数较低。本发明实施例的微晶玻璃控制组分满足(P2O5+TiO2)/Li2O为0.33～0.60，进一步提高了微晶玻璃的透光度与膨胀系数。
在一些实施例中，进一步控制微晶玻璃的组分满足(MgO+ZnO)/P2O5为0.8～3.0，优选1.0～2.0，更优选1.1～1.5。P2O5则是晶核形成所必须的晶核剂。(MgO+ZnO)/P2O5＞3.0时，一种情况是P2O5含量低，此时晶核少，MgO与ZnO的存在有利于α-石英固溶体相不断长大，使微晶玻璃透光度降低，在产生信号方面，产生减小信噪比等缺陷；另一种情况是MgO+ZnO含量过高，此时玻璃成型容易乳化。而(MgO+ZnO)/P2O5＜0.8时，一种情况是P2O5含量高，此时超过形成晶核所需的量就会形成分相，使微晶玻璃透光度降低，另一种情况是MgO+ZnO含量过低，此时不利于α-石英固溶体晶相生成，微晶玻璃膨胀系数较低，用作高膨胀多层无机膜基板时，基板不能给予薄膜足够的压应力，促使了中心波长随温度波动性大，导致了邻波长会产生干涉现象。
本发明实施例的微晶玻璃，10mm玻璃片在950nm～1600nm的波长范围内的透光度不低于90％，在-20℃～70℃温度范围内，其膨胀系数为120×10-7/℃～135×10-7/℃，杨氏模量在85GPa以上，努式硬度在650kgf/mm2以上，抗弯强度在20Kg/mm2以上。
本发明实施例还提供了一种微晶玻璃的制备方法，包括：
a、将本发明实施例设计配比的微晶玻璃的原料混合熔融，成型，400-500℃粗退火6-10h后制得母玻璃；
b、将所述步骤a得到的母玻璃在500～600℃下进行热处理2～5小时，之后在600-650℃下晶化2～6小时，再在700～750℃下晶化2～6小时，制得微晶玻璃。
本发明实施例的微晶玻璃的制备方法，在将原料熔融、成型制得母玻璃后，先对母玻璃在500～600℃下进行热处理，产生晶核，进一步在600～650℃下晶化，生成一硅酸锂、透锂长石等不稳定晶体，再在700～750℃下晶化，使一硅酸锂、锂长石不稳定晶相逐步转变为二硅酸锂、α-石英固溶体晶相，使制得的微晶玻璃中含有二硅酸锂晶体和α-石英固溶体晶体；本发明实施例的方法中，采用本发明实施例的微晶玻璃的设计配比，制得的微晶玻璃具有本发明实施例的微晶玻璃的所有优点，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种多层无机膜滤波器，其包括本发明实施例的微晶玻璃或采用本发明实施例方法制得的微晶玻璃。例如，将本发明实施例的微晶玻璃进行研磨和抛光，使微晶玻璃基板粗糙度在5.0A以下，在此微晶玻璃基板上通过沉积法、射频离子电镀法或磁控管喷镀法交替形成高折射率无机薄膜和低折射率无机薄膜，形成了一种用于通讯设备中的干涉型滤波器。本发明实施例的多层无机膜滤波器具有本发明实施例的微晶玻璃能够带来的相应的所有优点，在此不再赘述。
下面结合附图和实施例详细描述本发明。
实施例制备微晶玻璃
按照表1-6中实施例1～40的组成重量含量进行称重配料，原料中可以是碳酸盐、硝酸盐和氧化物等，然后将称量好的原料全部放入V形混合机充分搅拌混合后作为玻璃原料。
将配制好的玻璃原料投入电炉内，在1300～1400℃下进行熔化8小时，在1500～1600℃下进行澄清10小时，然后将熔融的玻璃液在1250～1300℃出炉，通过模具成型，模具温度在200℃，成型时进行强风冷却，之后在马弗炉400～500℃粗退火6～10h，制得母玻璃。
将制得的母玻璃放入高温炉内进行热处理，该热处理过程包括晶核析出、中间相晶体形成、晶相转变三个阶段，其中晶核析出阶段中，使马弗炉内的温度保持在500～600℃，持续2-5h，使玻璃中产生尽可能多的晶核，之后在600-650℃下晶化2～6小时，形成一硅酸锂、透锂长石等不稳定晶相，再在700～750℃下晶化2～6小时，不稳定晶相转变为二硅酸锂、α-石英固溶体晶相，制得本发明实施例的微晶玻璃。
对本发明实施例制得的微晶玻璃进行测试：
利用X-射线衍射分析仪(XRD)测试晶相，图1是实施例1的玻璃样品XRD图。
利用DIL402C膨胀仪测试膨胀系数，利用超声探测波仪测试杨氏模量，利用硬度计进行了硬度测试，利用微机控制电子万能试验机进行对抗弯强度测试。
利用日立U-4100分光光度计测试透过率，图2是实施例1制得的微晶玻璃10mm厚玻璃样品950～1600nm波长范围内的透光度曲线。
实施例1-40制得的微晶玻璃的配比组成、膨胀系数、杨氏模量、维氏硬度、抗弯强度和透过率见表1～6。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
对本发明实施例制得的微晶玻璃用800～1200#的金钢石粒或者400～1200铝粉#进行粗研磨0.5～1h，粗研磨后，在用微米级氧化铈磨光粒进行抛光0.5～1h使微晶玻璃基板上粗糙度在5.0A以下。进一步使用离子辅助蒸镀装置，在此抛光后微晶玻璃上交互形成TiO2/SiO2，Ta2O5/SiO2和Nb2O5/SiO2的电解质多层薄膜，制作出本发明实施例的多层无机膜滤波器，可作为光学通信中的一种带通滤波器。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种微晶玻璃，其特征在于，包括：
SiO2 70.0～80.0％；
Li2O 6.0～12.0％；
Al2O3 6.0～11.0％；
P2O5 1.0～4.0％；
TiO2 0.1～5.0％；
ZrO2 0.5～7.0％；
K2O 0.5～5.0％；
MgO 0.6～4.0％；
ZnO 0.6～4.0％；
B2O3 0～3.0％；
CaO+BaO+SrO 0～5.0％；
Sb2O3 0～2.0％；
以重量百分比计。
2.根据权利要求1所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃包括：
SiO2 72.0～76.0％；
Li2O 7.0～10.0％；
Al2O3 7.0～9.0％；
P2O5 1.5～3.0％；
TiO2 0.5～3.0％，优选为1-2％；
ZrO2 1.0～3.0％；
K2O 0.5～2.0％；
MgO 0.8～3.0％，优选为1-3％；
ZnO 0.8～3.0％，优选为1-3％；
B2O3 0.1～3.0％，优选为0.5～2.0％；
CaO+BaO+SrO 0.5～5.0％，优选为0.5-2.0％；
Sb2O3 0.3-2.0％，优选为0.3～1.0％；
以重量百分比计。
3.根据权利要求1或2所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的组分满足MgO+ZnO为2.0～7.0％，优选2.0～4.0％。
4.根据权利要求1或2所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的组分满足(P2O5+TiO2)/Li2O为0.33～0.60，优选0.34～0.50，更优选0.35～0.45。
5.根据权利要求1或2所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的组分满足(MgO+ZnO)/P2O5为0.8～3.0，优选1.0～2.0，更优选1.1～1.5。
6.根据权利要求1或2所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃中含有二硅酸锂晶体与α-石英固溶体晶体。
7.根据权利要求1或2所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的10mm玻璃片在950nm～1600nm的波长范围内的透光度不低于90％。
8.根据权利要求1或2所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃在-20℃～70℃温度范围内，其膨胀系数为120×10-7/℃～135×10-7/℃。
9.根据权利要求1或2所述的微晶玻璃，其特征在于，所述微晶玻璃的杨氏模量在85GPa以上，努式硬度在650kgf/mm2以上，抗弯强度在20Kg/mm2以上。
10.一种权利要求1-9中任一项所述的微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括：
a、将设计配比的微晶玻璃的原料混合熔融，成型，400-500℃粗退火6-10h后制得母玻璃；
b、将所述步骤a得到的母玻璃在500～600℃下进行热处理2～5小时，之后在600-650℃下晶化2～6小时，再在700～750℃下晶化2～6小时，制得微晶玻璃。
11.一种多层无机膜滤波器，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的微晶玻璃或权利要求10的方法制得的微晶玻璃。
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