FR2672588A1 - CRYSTALLIZABLE GLASS POWDER IN A FRITTE GLASS CERAMIC CONTAINING HEXAGONAL CORDIERITY, AS THE MAIN CRYSTALLINE PHASE. - Google Patents

CRYSTALLIZABLE GLASS POWDER IN A FRITTE GLASS CERAMIC CONTAINING HEXAGONAL CORDIERITY, AS THE MAIN CRYSTALLINE PHASE. Download PDF

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    • C03C10/0045Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3 and MgO as main constituents

Abstract

On décrit une poudre de verre cristallisable en une céramique de verre fritté contenant de la cordiérite hexagonale, comme phase cristalline principale, qui est caractérisée par la composition suivante exprimée en oxydes (% en moles): 48-61 SiO2 , 10-16 Al2 O3 , 23-35 MgO, 0-4 B2 O3 , 0-2,5 P2 O5 , 0,5-5 SIGMA B2 O3 + P2 O5 , 0-3 ZnO, 0-3 CaO, 0-1,5 BaO, 0,5-12 F à la place de O. La poudre de verre peut en outre contenir au total jusqu'à 3 % en moles d'un ou plusieurs des oxydes suivants: PbO, SrO ou SnO2 . La poudre de verre peut être cristallisée, à des températures de frittage inférieures à 97Odegré C et dans un domaine de températures de frittage relativement large, en une céramique de verre fritté possédant des propriétés excellentes et constantes. Elle convient particulièrement à la fabrication de composants électrotechniques et électroniques, car elle dispose de très bonnes propriétés électriques, diélectriques et mécaniques. Les conditions du frittage peuvent être modifiées dans des limites relativement larges, sans que cela ait un effet négatif sur le produit obtenu.Disclosed is a glass powder crystallizable into a sintered glass ceramic containing hexagonal cordierite as the main crystalline phase, which is characterized by the following composition expressed as oxides (mol%): 48-61 SiO2, 10-16 Al2 O3 , 23-35 MgO, 0-4 B2 O3, 0-2.5 P2 O5, 0.5-5 SIGMA B2 O3 + P2 O5, 0-3 ZnO, 0-3 CaO, 0-1.5 BaO, 0 , 5-12 F instead of O. The glass powder may further contain in total up to 3 mol% of one or more of the following oxides: PbO, SrO or SnO2. The glass powder can be crystallized, at sintering temperatures below 97 ° C and in a relatively wide sintering temperature range, into a sintered glass ceramic having excellent and constant properties. It is particularly suitable for the manufacture of electrotechnical and electronic components, because it has very good electrical, dielectric and mechanical properties. The sintering conditions can be varied within relatively wide limits, without this having a negative effect on the product obtained.

Description

POUDRE DE VERRE CRISTALLISABLE EN UNE CERAMIQUE DE VERRECRYSTALLIZABLE GLASS POWDER IN A GLASS CERAMIC

FRITTE CONTENANT DE LA CORDIERITE HEXAGONALE, COMME PHASE  FRITTE CONTAINING HEXAGONAL CORDIERITY AS A PHASE

CRISTALLINE PRINCIPALEMAIN CRYSTALLINE

La présente invention concerne une poudre de verre cristallisable en une céramique de verre fritté contenant de la cordiérite hexagonale comme phase cristalline principale. A cause de ses bonnes propriétés mécaniques et électriques, la cordiérite convient très bien comme xc} substrat pour des composants électroniques, en particulier pour des cartes de circuits imprimés multicouches Etant donné que la cordiérite pure possède des températures de frittage très élevées, auxquelles les pistes conductrices déposées avant frittage sont détruites, on part de poudre de verre qui, à des températures relativement basses, peut être frittée et qui, dans une large mesure, se transforme  The present invention relates to a crystallizable glass powder of a sintered glass ceramic containing hexagonal cordierite as the main crystalline phase. Because of its good mechanical and electrical properties, cordierite is very suitable as a substrate for electronic components, particularly for multilayer printed circuit boards. Since pure cordierite has very high sintering temperatures, the conductive materials deposited before sintering are destroyed, we start from glass powder which, at relatively low temperatures, can be sintered and which, to a large extent, is transformed

ainsi simultanément en une phase cristalline.  thus simultaneously in a crystalline phase.

On sait que les poudres de verre, dont la composition stoechiométrique correspond à de la cordiérite pure, ne sont que très modérément frittables Par compression et cuisson à des températures allant jusqu'à 12000 C, on obtient des céramiques de verre fritté poreuses et de faible résistance mécanique La mauvaise aptitude au frittage est due à une cristallisation superficielle 3 prématurée des particules de verre, ce qui entraîne une augmentation dramatique, de plusieurs puissances de dix, de la viscosité, ce qui empêche la poursuite du frittage de la phase vitreuse Le fait qu'il se forme d'abord des phases cristallines mixtes à forte teneur en quartz, contenant Mg O, est par ailleurs désavantageux Des représentants de cette série de cristaux mixtes sont la g-cordiérite, comportant les oxydes suivants dans le rapport indiqué: Mg O/A 1203/Si O 2 = 2:2:5, et un aluminosilicate de magnésium (MAS) dont le rapport correspondant vaut 1:1:4 La présence de ces phases cristallines métastables ralentit en outre la  It is known that glass powders, the stoichiometric composition of which corresponds to pure cordierite, are only very slightly sinterable. By compression and firing at temperatures up to 12000 C, porous and low-sintered glass ceramics are obtained. mechanical strength The poor sinterability is due to premature surface crystallization of the glass particles, resulting in a dramatic increase in viscosity of several powers of ten, which prevents further sintering of the glass phase. It is also disadvantageous that mixed crystalline phases with a high quartz content, containing MgO, are formed. Representatives of this series of mixed crystals are g-cordierite, comprising the following oxides in the indicated ratio: Mg O / A 1203 / Si O 2 = 2: 2: 5, and a magnesium aluminosilicate (MAS) whose corresponding ratio is 1: 1: 4 The presence of these phases c Metastable crystallites further slows the

cristallisation en cordiérite hexagonale.  crystallization in hexagonal cordierite.

On connaît donc déjà des poudres de verre de composition modifiée, avec lesquelles l'aptitude au frittage est améliorée C'est ainsi que, selon le brevet US 3926648, la frittabilité est améliorée par addition de 0,5 à 2 % en poids de K 20 et/ou de Cs 2 O Les corps frittés fabriqués à partir de ces poudres de verre possèdent cependant des propriétés électriques ou diélectriques détériorées, ce qui interdit en général leur utilisation pour des composants électrotechniques et électroniques, en particulier dans le cas de conditions particulièrement exigeantes Dans le brevet allemand DE 2602429, cette modification a lieu par l'addition de 0,7 à 5,6 % en moles d'un ou de plusieurs des oxydes modificateurs suivants: Ba O, Pb O, Sr O ou Ca O Ces oxydes sont aptes à former des cristaux mixtes dans la structure de la cordiérite Par suite de la faible proportion de phase vitreuse restante, la frittabilité de la poudre est toutefois limitée, si bien que les poudres trouvent leurs principales applications comme revêtements d'objets en céramique, en verre ou en céramique de verre Dans le brevet allemand 2901172, on décrit deux céramiques de verre fritté différentes, l'une étant une céramique de verre & base de 0-spodumène, comme phase cristalline principale, et l'autre étant une céramique de verre fritté & base de cordiérite, comme phase cristalline principale La structure de cette dernière céramique de verre fritté est constituée, outre de cordiérite hexagonale, de clinoenstatite et éventuellement de gcordiérite Cette structure complexe nécessite que i Ci tous les paramètres opératoires, tels que la composition chimique, les propriétés des poudres et le planning de frittage, soient maintenus dans d'étroites limites de tolérance, afin d'obtenir toujours la même structure et, par suite, des propriétés reproductibles Ces céramiques de verre fritté sont donc coûteuses à la production et elles sont difficiles à adapter aux diverses exigences opératoires des différents utilisateurs Dans le brevet US 4540671, on décrit une poudre de verre frittable en une céramique de verre fritté, dans laquelle coexistent en solution solide, à l'état fritté, de la cordiérite et une phase à cristaux mixtes à forte teneur en quartz Mais l'existence de la phase métastable à cristaux mixtes à forte teneur en quartz entraîne les inconvénients déjà  Already known glass powders of modified composition, with which the sinterability is improved Thus, according to US 3926648, the sinterability is improved by adding 0.5 to 2% by weight of K The sintered bodies produced from these glass powders, however, have deteriorated electrical or dielectric properties, which generally precludes their use for electrotechnical and electronic components, particularly in the case of particularly demanding conditions. In German patent DE 2602429, this modification takes place by the addition of 0.7 to 5.6 mol% of one or more of the following modifying oxides: Ba O, Pb O, Sr O or Ca O These The oxides are able to form mixed crystals in the structure of cordierite Due to the small proportion of vitreous phase remaining, the sinterability of the powder is however limited, so that the powders Their main applications are as coatings for ceramic, glass or glass ceramic articles. In German Patent 2901172, two different sintered glass ceramics are described, one being a glass ceramic and 0-spodumene base, such as main crystalline phase, and the other being a sintered glass ceramic & cordierite base, as main crystalline phase The structure of the latter sintered glass ceramic is formed, in addition to hexagonal cordierite, clinoenstatite and possibly gcordierite This complex structure requires that all the operating parameters, such as the chemical composition, the properties of the powders and the sintering schedule, are kept within close tolerance limits, in order to obtain always the same structure and, consequently, reproducible properties These sintered glass ceramics are therefore expensive to produce and are difficult to adapt The various operating requirements of the various users are described in US Pat. No. 4,540,671. A sinterable glass powder made of a sintered glass ceramic, in which sintered solid solution coexists cordierite and a mixed-crystal phase, are described. high quartz content But the existence of metastable mixed crystal phase with high quartz content leads to disadvantages already

précédemment exposés.previously exposed.

Le but de la présente invention consiste à trouver une poudre de verre cristallisable en une céramique de verre fritté contenant de la cordiérite hexagonale, comme phase cristalline principale, dont la composition est telle qu'elle est frittée de manière hermétiquement étanche à des températures de 9700 C ou au-dessous, qu'elle possède de bonnes propriétés électriques et mécaniques,-et qu'elle laisse à l'utilisateur une grande latitude de choix dans les conditions de frittage en ce qui concerne la vitesse de chauffage, la température de frittage et le temps de  The object of the present invention is to find a crystallizable glass powder of a sintered glass ceramic containing hexagonal cordierite, as the main crystalline phase, the composition of which is such that it is sintered in a hermetically sealed manner at 9700 temperatures. C or below, that it has good electrical and mechanical properties, and that it gives the user a great latitude of choice in the sintering conditions with regard to the heating rate, the sintering temperature and the time of

frittage.sintering.

Conformément & la présente invention, ce but est atteint au moyen d'une poudre de verre ayant la composition suivante exprimée en oxydes (% en moles): 48 61 Si O 2  According to the present invention, this object is achieved by means of a glass powder having the following composition expressed in oxides (% by moles): 48 61 Si O 2

10 16 A 120310 16 A 1203

23 35 Mg O23 35 Mg O

0 4 B 2030 4 B 203

0 2,5 P 2050 2.5 P 205

0,5 5 E B 203 + P 2050.5 5 E B 203 + P 205

O 3 Zn O 0 3 Ca O 0 1,5 Ba O 0,5 12 F & la place de O. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la poudre de verre a la composition suivante: 51 57 Si O 2  In a particular embodiment of the invention, the glass powder has the following composition: 51 57 Si O 2 O 3 Zn O 0 3 Ca 0 0 1.5 Ba 0 0.5 12 F

12,5 15,5 A 120312.5 15.5 to 1203

26 31 Mg O26 31 Mg O

0,5 2,5 P 2050.5 2.5 P 205

: 0,3 2,0 B 203: 0.3 2.0 B 203

1,0 3,0 z B 203 + P 205 0,3 2,5 Zn O 0,5 11,0 F & la place de O. Pour obtenir une céramique de verre fritté étanche, c'est-à- dire sans pores ouverts, et avec une forte proportion de phase cristalline, le déroulement du frittage et de la cristallisation est important Contrairement & ce qui se passe pour des céramiques de verre étanchees, qui, par suite de l'addition d'agents formateurs de germes, tels que du dioxyde de titane ou du dioxyde de zirconium, subissent une nucléation en volume interne, la cristallisation, lors de la fabrication, d'une céramique de verre fritté & base de poudre de verre se fait & partir des  1.0 3.0 z B 203 + P 205 0.3 2.5 Zn O 0.5 11.0 F instead of O. To obtain a sealed sintered glass ceramic, that is to say without open pores, and with a high proportion of crystalline phase, the course of sintering and crystallization is important Unlike what happens for sealed glass ceramics, which, as a result of the addition of germ-forming agents, such as titanium dioxide or zirconium dioxide, undergo internal volume nucleation, the crystallization, during manufacture, of a sintered glass ceramic and glass powder base is made from

surfaces primitives des particules de la poudre de verre.  primitive surfaces of the particles of the glass powder.

Le frittage étanche doit être réalisé, dans une large mesure, encore & l'état vitreux Si on assiste à une cristallisation superficielle prématurée, la viscosité de la couche superficielle des particules de verre augmente tellement que la poursuite du frittage étanche est fortement perturbée, voire même interrompue si par contre on supprime l'aptitude du verre à la cristallisation, p ex. en y ajoutant de plus grandes quantités d'oxydes modificateurs, on ne peut plus fabriquer la structure homogène finement cristalline souhaitée, qui comporte une 3,i Oportion de phase cristalline importante Il se forme alors des céramiques de verre fritté à cristaux grossiers, de faible solidité, qui sont inappropriées à la plupart des applications. La teneur en Si O 2 de la poudre de verre doit être comprise entre 48 et 61 % en moles Si la teneur en Si O 2 tombe en-dessous de 48 % en moles, il n'est pas possible de réaliser, au-dessous de 9700 C, un frittage comportant une  The sealed sintering must be carried out, to a large extent, still in the vitreous state. If we observe a premature surface crystallization, the viscosity of the surface layer of the glass particles increases so much that the continuation of the sealed sintering is strongly disturbed, even even interrupted if on the other hand the ability of the glass to crystallize is removed, e.g. by adding larger quantities of modifying oxides, the desired finely crystalline homogeneous structure, which has a high crystalline crystal phase, can not be produced. Sintered crystal glass ceramics, which are weak, are then formed. strength, which are unsuitable for most applications. The SiO 2 content of the glass powder must be between 48 and 61 mol%. If the SiO 2 content falls below 48 mol%, it is not possible to carry out below of 9700 C, a sintering comprising a

cristallisation suffisante de phase cordiérite hexagonale.  sufficient crystallization of hexagonal cordierite phase.

Si la teneur en Si O 2 dépasse 61 % en moles, on observe alors une cristallisation préférentielle de cristaux d'aluminosilicate de magnésium métastables, avec les inconvénients décrits plus haut On accorde une préférence particulière à une teneur en Si O 2 comprise entre 51 et 57 % en moles La teneur en A 1203 est comprise entre 10 et 16 % S en moles Si la limite supérieure de 16 % en moles est dépassée, alors la température nécessaire à la fabrication d'une céramique de verre fritté étanche augmente, tandis que, pour une teneur en A 1203 inférieure à 10 % en moles, la proportion dans la phase cristalline de la phase cordiérite hexagonale souhaitée diminue et il se forme des phases cristallines renforcées en Mg O et Si O 2, qui entraînent une élévation de la constante diélectrique On préfère une teneur de 12,5 à 15,5 % en moles de A 1203 La  If the content of SiO 2 exceeds 61 mol%, then a preferential crystallization of metastable magnesium aluminosilicate crystals is observed, with the drawbacks described above. Particular preference is given to an SiO 2 content of between 51 and 57% by mole The content of A 1203 is between 10 and 16% by mole If the upper limit of 16% by mole is exceeded, then the temperature necessary to manufacture a sealed sintered glass ceramic increases, while at a content of A 1203 of less than 10 mol%, the proportion in the crystalline phase of the desired hexagonal cordierite phase decreases and crystalline phases are formed, reinforced with MgO and SiO 2, which cause a rise in the constant dielectric A content of 12.5 to 15.5 mol% of A 1203 is preferred.

teneur en Mg O doit être comprise entre 23 et 35 % en moles.  Mg O content should be between 23 and 35 mol%.

-a 35 Un dépassement de la limite de 35 % entraîne une diminution de la proportion de cordiérite hexagonale, tandis qu'une teneur inférieure à 23 % entraîne une dégradation des propriétés de frittage de la poudre de verre On préfère une teneur de 26 à 31 % en moles de Mg O. Afin d'abaisser la température de frittage, la poudre de verre contient jusqu'à 4 % en moles de B 203 et jusqu'à 2,5 % en moles de P 205, la teneur totale en ces deux  Exceeding the limit of 35% results in a decrease in the proportion of hexagonal cordierite, whereas a content of less than 23% results in a degradation of the sintering properties of the glass powder. A content of 26 to 31 is preferred. % moles of Mg O. In order to lower the sintering temperature, the glass powder contains up to 4 mol% of B 203 and up to 2.5 mol% of P 205, the total content of these two

composés devant être comprise entre 0,5 et 5 % en moles.  compounds to be between 0.5 and 5 mol%.

Les limites supérieures de ces intervalles ne doivent pas être dépassées, sinon la phase vitreuse restante augmente  The upper limits of these intervals must not be exceeded, otherwise the remaining vitreous phase increases

trop, ce qui entraîne une détérioration des propriétés.  too much, resulting in deterioration of properties.

Pour contribuer à l'abaissement de la température de frittage, la proportion totale de B 203 et/ou de P 205 ajoutée ne devrait toutefois pas être inférieure à 0,5 % en moles. Les additions d'oxyde de zinc accélèrent la cristallisation de la cordiérite hexagonale à basses températures La teneur en oxyde de zinc ne doit toutefois pas valoir plus de 3 % en moles, sinon on court le risque d'avoir énormément de difficulté, par suite de cristallisation superficielle prématurée, à réaliser le frittage en un corps étanche On préfère une teneur en oxyde de zinc de 0,3 à 2,5 % en moles Ca O accélère également la cristallisation à basses températures, mais il :2:5 faut éviter des teneurs de plus de 3 % en moles, car, à de si faibles teneurs, on observe déjà l'apparition d'anorthite, comme phase cristalline supplémentaire et indésirable Des additions de Ba O améliorent l'homogénéité et la stabilité de la masse de verre fondu Mais on ne doit 3 pas dépasser une teneur en Ba O de 1,5 % en moles, car, à des teneurs plus élevées, la cristallisation de la poudre de verre est ralentie et ne se produit qu'à des  To contribute to lowering the sintering temperature, however, the total amount of B 203 and / or P 205 added should not be less than 0.5 mol%. Additions of zinc oxide accelerate the crystallization of hexagonal cordierite at low temperatures The zinc oxide content should not be more than 3 mol%, otherwise it runs the risk of having a lot of difficulty, as a result of premature surface crystallization, sintering to a sealed body A zinc oxide content of 0.3 to 2.5 mol% is preferred. Ca O also accelerates crystallisation at low temperatures, but it is necessary to avoid contents of more than 3 mol%, because, at such low levels, the appearance of anorthite, as additional and undesirable crystalline phase, is already observed Additions of BaO improve the homogeneity and stability of the glass mass However, a BaO content of 1.5 mol% must not be exceeded because, at higher contents, the crystallization of the glass powder is slowed down and occurs only at low temperatures.

températures bien trop hautes.temperatures far too high.

Un élément essentiel de l'invention est une teneur en fluor de 0,5 à 12 % en moles, de préférence de 0,5 à Il % en moles, l'ion fluor remplaçant une quantité équivalente d'ions oxygène dans le réseau cristallin On a trouvé de façon surprenante que, par addition de fluor, la température de cristallisation de la poudre de verre est déplacée vers des températures plus basses, inférieures & 9000 C, sans que cela nuise au processus de frittage Ce comportement est contraire à celui observé pour les additifs favorisant la cristallisation, tels que l'oxyde de zinc ou l'oxyde de baryum, avec lesquels il faut toujours ïo trouver un compromis entre frittage étanche et température de cristallisation plus basse L'addition de fluor accélère la cristallisation des phases cordiérite hexagonale et supprime les phases précurseurs g-cordiérite et aluminosilicate de magnésium indésirables La structure demeure stable dans un large domaine de températures pour le frittage et la cristallisation La teneur en fluor ne doit pas dépasser 12 % en moles, sinon de nouvelles phases cristallines fluorées peuvent se manifester, ce qui nuit à la stabilité de la structure vis-à-vis des variations de la température de frittage En outre, il y a aussi détérioration de l'homogénéité de la masse vitreuse fondue et de la stabilité à l'hydrolyse de la céramique de verre fritté De faibles additions de fluor ont déjà pour effet une diminution notable de la température de cristallisation, en même temps qu'un abaissement de la température de frittage ou une réduction des temps de frittage, mais il ne faut pas que la teneur en fluor soit inférieure à 0,5 % en moles, sinon l'effet de l'addition du  An essential element of the invention is a fluorine content of 0.5 to 12 mol%, preferably 0.5 to 11 mol%, the fluorine ion replacing an equivalent amount of oxygen ions in the crystal lattice It has surprisingly been found that, by addition of fluorine, the crystallization temperature of the glass powder is shifted to lower temperatures, below 9000 C, without affecting the sintering process. This behavior is contrary to that observed. for crystallisation-promoting additives, such as zinc oxide or barium oxide, with which there must always be a compromise between sealed sintering and lower crystallization temperature The addition of fluorine accelerates the crystallization of the cordierite phases hexagonal and suppresses the precursor g-cordierite and magnesium aluminosilicate unwanted phases The structure remains stable over a wide temperature range for sintering and The fluorine content must not exceed 12 mol%, otherwise new fluorine-containing crystalline phases may occur, which affects the stability of the structure with respect to variations in the sintering temperature. There is also a deterioration in the homogeneity of the melted glass mass and in the hydrolytic stability of the sintered glass ceramic. Low additions of fluorine already have a significant effect on the crystallisation temperature, at the same time as lowering the sintering temperature or reducing the sintering times, but the fluorine content must not be less than 0.5 mol%, otherwise the effect of the addition of the

fluor n'est pas toujours satisfaisant.  fluoride is not always satisfactory.

Comme autres additifs favorisant la cristallisation, on peut utiliser Pb O, Sr O ou Sn O 2 La proportion maximale de l'un de ces oxydes ne doit pas dépasser 3 % en moles Si on met en oeuvre plusieurs de ces trois oxydes ensemble, la proportion totale utilisée ne doit alors également pas être supérieure à 3 % en moles Des additions supérieures à 3 % en moles conduisent à une cristallisation prématurée, ce qui interdit un bon frittage En utilisant Pb O, on doit en outre faire attention à ce que, aux températures de frittage plus élevées, l'oxyde de plomb peut être réduit, en atmosphère réductrice de frittage, en plomb métallique, ce qui conduit à un abaissement inadmissible de la  As other crystallization-promoting additives, it is possible to use PbO, SrO or SnO.sub.2. The maximum proportion of one of these oxides must not exceed 3 mol%. If several of these three oxides are used together, the The total amount used should then not be more than 3 mol%. Additions greater than 3 mol% lead to premature crystallization, which prohibits good sintering. When using Pb O, care should be taken that, at higher sintering temperatures, the lead oxide can be reduced, in a reducing sintering atmosphere, to metallic lead, which leads to an inadmissible lowering of the

résistivité électrique.electrical resistivity.

Lors de la fabrication du verre, dont on tire la poudre de verre, on peut ajouter au verre, aux 1-0 concentrations habituelles pouvant aller jusqu'à environ 1 % en poids, les agents d'affinage usuels, tels que p ex. Sb 2 03, As 2 03 ou des composés du cérium, sans que cela nuise & ses propriétés Ils ne sont toutefois pas absolument indispensables. îe E La taille des grains de la poudre de verre frittable joue un grand rôle dans l'optimisation du frittage et de la cristallisation superficielle ultérieure En général, on obtient de bons résultats avec une poudre de verre ayant  In the manufacture of the glass from which the glass powder is obtained, the usual refining agents, such as, for example, the usual 1-0 concentrations of up to about 1% by weight can be added to the glass. Sb 2 O 3, As 2 O 3 or cerium compounds, without affecting its properties. However, they are not absolutely essential. The size of the grains of the sinterable glass powder plays a large role in the optimization of the sintering and the subsequent surface crystallization. In general, good results are obtained with a glass powder having

une taille moyenne de grains comprise entre 1 et 12 gm.  an average grain size of between 1 and 12 gm.

t; Avec des tailles de grain trop petites, la poudre de verre tend à une cristallisation superficielle prématurée, par suite du grand rapport surface/volume, ce qui empêche un bon frittage Des tailles de grain trop grandes rendent par contre difficile la cristallisation ultérieure, car elles conduisent à la formation d'une structure cristalline relativement grossière, dont la résistance mécanique est détériorée, et elles fournissent des corps frittés dotés d'une rugosité de surface élevée Des résultats particulièrement favorables sont obtenus avec une taille de grains moyenne de la poudre de verre comprise entre 1,5 et 7)m. On fabrique les poudres de verre de manière connue en soi, en faisant fondre, à des températures d'environ 1450 à 1650 C, un verre de la composition décrite, obtenu & partir des matières premières habituelles du verre, en versant ensuite, pour le tremper, le verre fondu dans de l'eau froide ou sur des cylindres métalliques refroidis, ce qui donne du calcin que l'on transforme en poudre ayant la taille de grain indiquée, à l'aide de procédés connus de fabrication de fritte ou de broyage. La poudre de verre ainsi obtenue est ensuite transformée en une pièce façonnée, de manière connue en soi, p ex par les procédés de formage usuels dans l'industrie céramique, tels que pressage à sec, extrusion, moulage par injection, étirage en feuilles, etc On réalise la transformation en ajoutant des auxiliaires organiques classiques du commerce et/ou des agents de suspension appropriés C'est ainsi p ex que, pour l'extrusion, on part d'une masse plastifiée présentant des propriétés plastiques On réalise le pressage à sec en ajoutant des auxiliaires de pressage et en procédant à une compression qui fournit un granulé s'écoulant librement Pour la fabrication de feuilles crues souples, servant ultérieurement à la production de substrats électroniques, l'étirage en feuilles à partir d'une barbotine céramique s'est avéré efficace Dans le cas d'addition d'agents de suspension, un séchage est en outre nécessaire avant frittage Eventuellement, les auxiliaires organiques présents sont brâlés, lors du chauffage, par une programmation appropriée de la température du planning de frittage, avant qu'un frittage notable du verre ne se produise Le frittage et la cristallisation de la poudre de verre se produisent, en fonction de la composition de la poudre de verre, à des températures comprises entre environ 850 et 9700 C Les temps de frittage nécessaires dépendent de la température de frittage mise en oeuvre et sont compris entre environ 15 minutes et plusieurs heures Des températures de frittage plus basses exigent une prolongation du temps de frittage Pour une composition de verre prédéterminée, on peut, si nécessaire, obtenir, par allongement du temps de frittage, à une température de frittage plus basse désirée, une structure similaire à celle que l'on obtiendrait avec une haute température de frittage et une durée de frittage plus courte On réalise donc la fabrication d'une céramique de verre fritté exempte de pores en préparant un verre ayant la composition décrite, en broyant ce verre jusqu'à obtenir une taille des particules de 1 à 12 Um, en donnant aux particules de verre la forme souhaitée, en chauffant en continu les particules i:} de verre mises en forme jusqu'à une température atteignant au plus 9700 C, en les maintenant à cette température jusqu'à ce que les particules se frittent et le verre se  t; With grain sizes that are too small, the glass powder tends to premature surface crystallization due to the large surface area to volume ratio, which prevents good sintering. Large grain sizes, on the other hand, make crystallization difficult because lead to the formation of a relatively coarse crystalline structure, whose mechanical strength is deteriorated, and they provide sintered bodies with a high surface roughness Particularly favorable results are obtained with a mean grain size of the glass powder between 1.5 and 7) m. The glass powders are produced in a manner known per se, by melting, at temperatures of about 1450 to 1650 ° C., a glass of the composition described, obtained from the usual raw materials of the glass, then pouring, for soaking the molten glass in cold water or on cooled metal cylinders, which gives the cullet which is converted into powder having the indicated grain size, using known processes for making frit or grinding. The glass powder thus obtained is then converted into a shaped part, in a manner known per se, eg by conventional forming processes in the ceramic industry, such as dry pressing, extrusion, injection molding, sheet-drawing, etc. The conversion is carried out by adding conventional commercial organic auxiliaries and / or suitable suspending agents. Thus, for extrusion, a plasticized mass is used which has plastic properties. dry by adding pressing auxiliaries and by compression which provides a free-flowing granulate For the production of flexible green sheets, which are subsequently used for the production of electronic substrates, the drawing of sheets from a ceramic slip proved to be effective In the case of addition of suspending agents, drying is also necessary before sintering. During heating, the organic materials present are burnt by appropriate programming of the sintering schedule temperature before substantial sintering of the glass occurs. Sintering and crystallisation of the glass powder occur, depending on the composition. The sintering times required depend on the sintering temperature used and are between about 15 minutes and several hours. Lower sintering temperatures require a prolongation of the temperature of the sintering process. sintering time For a predetermined glass composition, it is possible, if necessary, to obtain, by lengthening the sintering time, at a desired lower sintering temperature, a structure similar to that which would be obtained with a high sintering temperature. and a shorter sintering time. Thus, the manufacture of a pore-free sintered glass ceramic is carried out. preparing a glass having the composition described, grinding said glass to a particle size of 1 to 12 μm, giving the glass particles the desired shape, by continuously heating the shaped glass particles; up to a temperature of up to 9700 C, keeping them at that temperature until the particles sinter and the glass is

dévitrifie, et en refroidissant ensuite les objets frittés.  devitrify, and then cool the sintered objects.

Avant chauffage et frittage, on peut munir les corps formés :1 E ou leurs précurseurs de motifs de circuits électriques,  Before heating and sintering, it is possible to provide the shaped bodies: 1 E or their precursors with patterns of electrical circuits,

p.ex par sérigraphie ou tout procédé similaire.  for example by screen printing or any similar process.

Bien que la composition de la poudre de verre de l'invention s'écarte de la composition stoechiométrique de la cordiérite, des proportionx importantes de phase cristalline ayant la structure cordiérite hexagonale sont toutefois produites par formation de cristaux mixtes, les phases cristallines non constituées de cordiérite ou la phase vitreuse restante étant maintenues relativement petites Cette formation de cristaux mixtes permet en outre l'incorporation de proportions sur-stoechiométriques de Mg O et Si O 2, aux dépens de A 1203, sans que cela nuise à la cristallinité L'aptitude au frittage de la poudre de verre est néanmoins améliorée et la proportion indispensable  Although the composition of the glass powder of the invention differs from the stoichiometric composition of cordierite, however, substantial proportions of the crystalline phase having the hexagonal cordierite structure are produced by the formation of mixed crystals, the crystalline phases not consisting of cordierite or the remaining glassy phase being kept relatively small This formation of mixed crystals further allows the incorporation of over-stoichiometric proportions of Mg O and Si O 2, at the expense of A 1203, without affecting the crystallinity The ability the sintering of the glass powder is nevertheless improved and the indispensable proportion

d'oxydes modificateurs est diminuée.  of modifying oxides is diminished.

Les céramiques de verre fritté fabriquées à partir des poudres de verre de l'invention sont hermétiquement étanches et permettent donc l'encapsulation de composants électroniques sensibles A cause de la faible constante diélectrique, les substrats électroniques avec métallisation obtenus à partir d'elles présentent de faibles retards dans le temps de propagation des signaux La basse température de frittage, de 9700 C au maximum, permet de procéder à des métallisations à partir de métaux bons conducteurs, tels que cuivre, argent, argent- palladium et or Le coefficient de dilatation thermique de la céramique de verre fritté est comparable à celui du silicium, si bien que les tensions mécaniques  The sintered glass ceramics made from the glass powders of the invention are hermetically sealed and thus allow the encapsulation of sensitive electronic components. Because of the low dielectric constant, the metallized electronic substrates obtained from them have low delays in signal propagation time The low sintering temperature, up to 9700 ° C, allows metallizations to be carried out from good conducting metals, such as copper, silver, silver-palladium and gold The coefficient of thermal expansion sintered glass ceramic is comparable to that of silicon, so that the mechanical tensions

entre le matériau substrat et les pastilles semi-  between the substrate material and the semi-pellets

l O conductrices de silicium, dues à la différence de coefficients de dilatation thermique, sont minimales A côté des substrats en céramique de verre fritté étanches, on peut aussi fabriquer des substrats de câblage  Silicon conductors, due to the difference in thermal expansion coefficients, are minimal. Besides the sealed sintered glass ceramic substrates, it is also possible to manufacture cabling substrates.

multicouches comportant des tracés conducteurs internes.  multilayer having internal conductive traces.

:5 Les céramiques de verre fritté fabriquées à partir des poudres de verre de l'invention se distinguent par une faible conduction thermique, une résistance élevée à la température et un bon comportement au choc thermique Leur résistivité électrique élevée et leur forte rigidité diélectrique permettent leur application dans l'isolation électrique Les poudres de verre conviennent en outre au revêtement ou à l'assemblage des céramiques et sont par  Sintered glass ceramics made from the glass powders of the invention are distinguished by low heat conduction, high temperature resistance and good thermal shock behavior. Their high electrical resistivity and high dielectric strength allow their application in electrical insulation Glass powders are also suitable for coating or assembling ceramics and are

ailleurs stables à haute température.  otherwise stable at high temperature.

La présente invention est expliquée plus en détail à 2 M l'aide des exemples Les résultats sont récapitulés dans les Tableaux 1 à 4 Dans les Tableaux 1 et 3, on indique la composition chimique, dans les Tableaux 2 et 4, les données physiques des exemples Parmi les données physiques, on mesure la taille moyenne des grains (d 50) au moyen d'un } granulomètre à laser On entreprend le frittage aux températures indiquées, en utilisant chaque fois une vitesse de chauffe de 30 C/min Pour déterminer les teneurs en phase cristalline, on utilise les réflexions aux rayons X suivantes: réflexion 102 pour la cordiérite hexagonale, réflexion 011 pour MAS, réflexion 120 pour la forstérite, réflexion 610 pour l'aluminosilicate de magnésium (JCPDS 35-310) Eventuellement, de petites proportions de modifications enstatite sont également présentes dans les céramiques de verre fritté Par suite du grand nombre de modifications possibles et de leurs faibles pourcentages, on a dû ici entreprendre une évaluation qualitative Le dosage de la cordiérite hexagonale (fichier JCPDS NO 13-293), de la g- cordiérite (fichier JCPDS NO 14-249) et 1 de la forstérite (fichier JCPDS NO 34-189) est effectué par référence à des étalons totalement cristallisés Le produit de référence pour la phase MAS (JCPDS 27-716) contient encore d'autres phases cristallines, si bien que les valeurs quantitatives sont entachées dans ce cas d'une erreur un peu plus grande (de l'ordre de grandeur d'environ %) La constante diélectrique ú et l'angle de perte tang d sont mesurés à 250 C et à une fréquence de 1 M Hz Pour des fréquences plus élevées, de l'ordre du gigahertz, la constante diélectrique et l'angle de perte diminuent notablement Afin d'évaluer les températures de cristallisation, on fait appel à l'analyse thermique différentielle Comme, pour des raisons de méthode, l'analyse thermique différentielle travaille avec des vitesses de chauffe élevées (ici 5 OC/min), la température de cristallisation réelle est systématiquement plus basse pour des programmes de frittage normaux On peut toutefois avoir une indication sur l'effet de la composition chimique sur la température de cristallisation Dans le Tableau, on indique chaque fois le début du pic de cristallisation ainsi que le maximum de cristallisation Ces valeurs permettent d'apprécier les températures de cristallisation de diverses céramiques de verre fritté les unes par rapport  The present invention is explained in more detail with reference to Examples The results are summarized in Tables 1 to 4 In Tables 1 and 3, the chemical composition is shown in Tables 2 and 4, the physical data of Examples Among the physical data, the average grain size (d 50) is measured by means of a laser granulometer. Sintering is carried out at the indicated temperatures, each time using a heating rate of 30 C / min. In the crystalline phase, the following X-ray reflections are used: reflection 102 for hexagonal cordierite, reflection 011 for MAS, reflection 120 for forsterite, reflection 610 for magnesium aluminosilicate (JCPDS 35-310). proportions of enstatite modifications are also present in sintered glass ceramics Due to the large number of possible modifications and their small percentages, it was necessary to undertake a qualitative evaluation. The hexagonal cordierite (JCPDS file no. 13-293), gordierite (JCPDS file # 14-249) and 1 forsterite (JCPDS file # 34-189) are dosed by reference. to fully crystallized standards The reference product for the MAS phase (JCPDS 27-716) still contains other crystalline phases, so that the quantitative values are tainted in this case with a slightly larger error (of the order of magnitude of about%) The dielectric constant ú and the loss angle tang d are measured at 250 C and at a frequency of 1 M Hz. For higher frequencies, in the gigahertz range, the dielectric constant and The angle of loss decreases significantly In order to evaluate the crystallization temperatures, differential thermal analysis is used. As for methodological reasons, differential thermal analysis works with high heating rates (here 5 OC / mid n), the actual crystallization temperature is systematically lower for normal sintering programs However, we can have an indication of the effect of the chemical composition on the crystallization temperature In the table, the beginning of the peak of crystallization and maximum crystallization These values make it possible to assess the crystallization temperatures of various sintered glass ceramics in relation to each other.

aux autres.to others.

Les Exemples 1 à 4 (Tableaux 1 et 2) montrent l'influence de la teneur en fluor sur la température de frittage et sur le comportement à la cristallisation, pour une composition par ailleurs identique L'Exemple 1 sert ici de comparaison Les poudres de verre dont les compositions sont données dans le Tableau 1 sont fabriquées par fusion du mélange correspondant à 16000 C On refroidit brusquement la masse fondue entre deux cylindres métalliques refroidis à l'eau et on broie le matériau jusqu'à la taille de grains indiquée dans le Tableau 2 On obtient, à partir de la poudre de verre, un granulé 1 O comprimé s'écoulant librement, en granulant la poudre, de manière connue en soi, dans un mélangeur à action intense, avec une solution aqueuse de polyéthylèneglycol Par pressage à sec sous une pression de 800 bar, on fabrique des pièces façonnées pour les essais de frittage La durée du frittage est de 1 h à la température de frittage indiquée, la vitesse de chauffe est de 30 C/min A une température de 3100 C, on prévoit 1 h d'arrêt pour éliminer  Examples 1 to 4 (Tables 1 and 2) show the influence of the fluorine content on the sintering temperature and on the crystallization behavior, for an otherwise identical composition. Example 1 is used here to compare the powders of The compositions of which are given in Table 1 are made by melting the corresponding mixture at 16000 C. The melt is quenched between two water-cooled metal cylinders and the material is milled to the grain size indicated in FIG. Table 2 A free-flowing compressed granule is obtained from the glass powder by granulating the powder, in a manner known per se, in an intensely stirred mixer, with an aqueous solution of polyethylene glycol. dry at a pressure of 800 bar, shaped parts are made for sintering tests. The sintering time is 1 h at the specified sintering temperature, the heating rate is st 30 C / min At a temperature of 3100 C, 1 hour of stopping to eliminate

le polyéthylèneglycol de la pièce façonnée.  the polyethylene glycol of the shaped part.

Les Exemples 2 à 4 montrent très nettement, par rapport à l'Exemple 1, l'effet extraordinairement positif exercé par le fluor On voit, d'après le Tableau 2, que le fluor déplace la température de cristallisation vers des températures plus basses La cristallisation de la cordiérite hexagonale est accélérée, les autres phases cristallines sont inhibées La structure est stabilisée, la partie phase cristalline n'est que peu modifiée dans un large intervalle de températures, et ainsi la teneur en cordiérite hexagonale dans l'Exemple 3 est pratiquement constante pour des températures de frittage allant de 910 à 305 9700 C Par suite de la stabilisation de la structure par le fluor, le coefficient de dilatation thermique n'est également que peu modifié pour les compositions de l'invention, pour des températures de frittage comprises entre 910 et 9700 C L'Exemple 1, qui sert de matériau de référence en l'absence de fluor, présente par contre des teneurs en phases cristallines qui varient fortement et un coefficient de dilatation thermique variable Tous les corps frittés de l'invention sont, aux températures de frittage indiquées, frittés de manière hermétiquement étanche. Les Exemples 5 à 13, qui correspondent à d'autres compositions de poudres de verre de l'invention, sont récapitulés dans les Tableaux 3 et 4 Les Exemples 11 & 13 montrent l'influence des additifs Sr O, Pb O et Sn O 2 sur  Examples 2 to 4 show very clearly, compared to Example 1, the extraordinarily positive effect exerted by fluorine. It can be seen from Table 2 that fluorine moves the crystallization temperature to lower temperatures. The crystallization of the hexagonal cordierite is accelerated, the other crystalline phases are inhibited. The structure is stabilized, the crystalline phase portion is only slightly modified over a wide range of temperatures, and thus the hexagonal cordierite content in Example 3 is substantially constant for sintering temperatures ranging from 910 to 305 9700 C. Due to the stabilization of the structure by fluorine, the coefficient of thermal expansion is also little modified for the compositions of the invention, for sintering temperatures between 910 and 9700 C. Example 1, which serves as a reference material in the absence of fluorine, has, on the other hand, crystalline phase contents. All the sintered bodies of the invention are, at the specified sintering temperatures, sintered in a hermetically sealed manner. Examples 5 to 13, which correspond to other glass powders compositions of the invention, are summarized in Tables 3 and 4 Examples 11 & 13 show the influence of additives Sr O, Pb O and Sn O 2 sure

l'accélération de la cristallisation.  the acceleration of the crystallization.

Exemple 14Example 14

A partir de la poudre de verre de l'Exemple 8, on fabrique des feuilles crues souples d'épaisseur 200 m, d'après le procédé suivant On mélange, dans un broyeur à boulets, la poudre de verre avec des agents auxiliaires organiques et un mélange de solvants organiques, on  From the glass powder of Example 8, 200 m thick, green, flooded sheets were made, according to the following method. The glass powder was mixed in a ball mill with organic auxiliary agents and a mixture of organic solvents,

homogénéise le tout et on en fait une barbotine coulable.  homogenize everything and make a pourable slip.

Le mélange se compose de 53 % en poids de poudre de verre, :2 C de 37 % en poids d'un mélange de solvants azéotrope à base de trichloroéthylène et d'éthanol, de 5 % en poids de polyvinylbutyral comme liant, de 4 % en poids de phtalate de dioctyle comme plastifiant et de 1 % en poids d'huile de menhaden comme fluidifiant On désaère la suspension et on la verse sur une bande continue en mouvement Entre le sabot de coulée et la bande se trouve une fente étroite  The mixture consists of 53% by weight of glass powder, 2 C of 37% by weight of a mixture of azeotrope-based solvents based on trichlorethylene and ethanol, 5% by weight of polyvinylbutyral as binder, 4% by weight of % by weight of dioctyl phthalate as plasticizer and 1% by weight of menhaden oil as a fluidizer The suspension is deaerated and poured onto a moving continuous strip Between the casting shoe and the band is a narrow slot

ajustable permettant de régler l'épaisseur de la feuille.  adjustable to adjust the thickness of the sheet.

Après parcours d'un trajet de séchage, la feuille souple  After the course of a drying path, the flexible sheet

peut être détachée de la bande de coulée.  can be detached from the casting tape.

On empile les unes sur les autres plusieurs couches de ces feuilles crues et on les comprime dans une presse à stratifier, sous une pression de 0,5 à 3 k N/cm 2 et à une  Several layers of these green sheets are stacked on top of each other and pressed into a laminating press at a pressure of 0.5 to 3 k N / cm 2 and a

température de 900 C, pour en faire un stratifié unitaire.  temperature of 900 C, to make it a unitary laminate.

On procède au frittage sur un support de cuisson plan, à 3 c 5 9300 C et pendant une durée de frittage de 1 h, des stratifiés ainsi obtenus Etant donné les fortes teneurs en agents organiques auxiliaires, on travaille en général à une vitesse de chauffage de 20 C/min Au voisinage de la température de combustion, c'est-à-dire dans l'intervalle ú de températures 2200 C-3300 C, on réduit la vitesse de chauffage à 1 OC/min On traite ensuite les stratifiés à 3300 C pendant 2 heures afin de compléter l'élimination des auxiliaires organiques Puis on poursuit le chauffage à C/min jusqu'à atteindre la température de frittage 1 C> souhaitée La structure et les propriétés des substrats en céramique de verre fritté ainsi obtenus sont en accord avec les valeurs également obtenues lors du frittage de pièces  The laminates thus obtained are sintered on a plane firing support at 3 ° C. for 9300 ° C. and for a sintering time of 1 hour. Due to the high content of auxiliary organic agents, a heating rate is generally employed. At a temperature of 20 ° C / min in the vicinity of the combustion temperature, that is to say in the range Δ of temperatures 2200 C-3300 C, the heating rate is reduced to 1 OC / min. 3300 C for 2 hours in order to complete the removal of the organic auxiliaries Then the heating is continued at C / min until the desired sintering temperature is reached. The structure and properties of the sintered glass ceramic substrates thus obtained are in accordance with the values also obtained when sintering parts

moulées avec le même planning de température.  molded with the same temperature schedule.

Dans tous les exemples, la résistivité électrique est supérieure à 1013 a cm à température ambiante, ce qui signifie que l'on est en présence d'un matériau très bon  In all the examples, the electrical resistivity is greater than 1013 cm -1 at room temperature, which means that it is in the presence of a very good material.

isolant électrique.electrical insulation.

Tableau 1: Compositions des poudres de verre (X en moles) Si O 2 A 1203 Mg O P 205 B 203 54 O 1571 28/4 2 > O Oj 5 54 t 0 15/1 28/4 2)0 0/5 54 j 0 15 > 1 28/4 2)0 O 05 5450 15 ", 28/4 2 z,0 0/,5  Table 1: Compositions of glass powders (X in moles) If O 2 A 1203 Mg OP 205 B 203 54 O 1571 28/4 2> O Oj 5 54 t 0 15/1 28/4 2) 0 0/5 54 ## EQU1 ##

______________________________________________ _____________  ______________________________________________ _____________

F (à la place de 0) 0 O 4; O 6; 6 / 6  F (instead of 0) 0 O 4; O 6; 6/6

Exemple:Example:

________________________

ca t"I (n o,r tableau 2: Teneurs en phases cristallines et propriétés des matériaux des céramiques de verre fritté obtenues Temp de ladl fitaqe mloyenne des T (o C} Teneurs en phases cristallines (X en poids) grains de (dutre de p OIAS Cord hex Silicate Mg-AI Forstérite Autres grais de (durée de P MAS r h. poudre frittage: d 50 (pm) 1 heure)  Table 2: Crystalline phase contents and material properties of sintered glass ceramics obtained Temp of average T (o C) content crystalline phase (X by weight) grains of (other) p OIAS Cord hex Silicate Mg-AI Forsterite Other grits of (duration of P MAS r h.powder sintering: d 50 (pm) 1 hour)

2 8 890 59 < 102 8 890 59 <10

218 910 54 22 2 10 -218 910 54 22 2 10 -

258 930 38 39 2 10 -258 930 38 39 2 10 -

2/8 950 16 53 2 10 -2/8 950 16 53 2 10 -

2 or 8 970 10 57 2 10 -2 or 8 970 10 57 2 10 -

2 4 890 45 36 8 -2 4 890 45 36 8 -

2 4 910 24 552 4 910 24 55

2 4 930 5 68 < 5 -2 4 930 5 68 <5 -

2 4 950 < 5 702 4 950 <5 70

2/4 970 < 5 762/4 970 <5 76

___ ____ __ _________ __________ ____ __ _________ _______

2 4 1890 18 612 4 1890 18 61

2/4 910 5 702/4 910 5 70

2 4 930 5 712 4 930 5 71

2/4 950 < 5 712/4 950 <5 71

2 4 970 < 5 75 _2 4 970 <5 75 _

2 3 890 31 45 -2 3 890 31 45 -

2 3 910 17 532 3 910 17 53

2/3 930 11 582/3 930 11 58

2/3 950 5 702/3 950 5 70

2/3 970 < 5 712/3 970 <5 71

à _______-at _______-

Propr diélectr.Propr dielectr.

(I H Hz, 25 'C) tan '(I H Hz, 25 'C) tan'

( 10-4)(10-4)

52 1652 16

51 1651 16

_ __ _

/1 19/ 1 19

___ _ _ ____ _ _ _

/1 28/ 1 28

Ex. :3 ATD Début du pic ('C) Pic Max. ('C) Coeff de dilatat. thermique  Ex: 3 ATD Start of peak ('C) Peak Max. ('C) Coeff of dilatat. thermal

( 20-300 C)(20-300 C)

o ( 10-6/K) 2/ 25 1/82 1 r 86 1/84 2/01 2 89  o (10-6 / K) 2/25 1/82 1 r 86 1/84 2/01 2 89

2 I 74915 9942 I 74915 994

-1-1

905 950905,950

885 922885,922

00 O 89700 O 897

u 1 l O, O, i Tableau 3: Compositions des poudres de verre (% en moles) Exemple: Sio 2 A 1203 Mg O P 205 B 203 Zn O Ca O Ba O Sr O Sn O 2Pb O l F 2, 2 32 5 2 2 (à la place de 0) i Ii  Table 3: Compositions of glass powders (% by moles) Example: Sio 2 A 1203 Mg OP 205 B 203 Zn O Ca O Ba O Sr O Sn O 2Pb O l F 2, 2 32 5 2 2 (instead of 0) i Ii

':3,5 13/8 290 140 1,2 1,5 4 8': 3.5 13/8 290 140 1.2 1.5 4 8

I iitlIitl

6 52/7 13/6 28/6 1/2 0/9 1/5 1/5 à 3/0  6 52/7 13/6 28/6 1/2 0/9 1/5 1/5 to 3/0

IIII

7 52/7 13/6 28/6 > 6 1/5 1/5 1/5 3/0  7 52/7 13/6 28/6> 6 1/5 1/5 1/5 3/0

I III II

8 152/7 13/6 28/6 1/2 0/9 1/2 1/5 03 2/9  8 152/7 13/6 28/6 1/2 0/9 1/2 1/5 03 2/9

II O l 9 i 55 O 130 28/5 1 j 1 O 9 15 0/7 155 t O 13/0 28/5 1 1 0,^ 91/5 OJ il 155, 13 O 28 5 1 1 0/9 1 5  II O l 9 i 55 O 130 28/5 1 j 1 O 9 15 0/7 155 t O 13/0 28/5 1 1 0, ^ 91/5 OJ il 155, 13 O 28 5 1 1 0/9 1 5

I III II

12 t 55 O 13/0 28/5 1,1 0/9 1 5 t 0/7 Il I  12 t 55 O 13/0 28/5 1,1 0/9 1 5 t 0/7 It I

3 55/0 13,0 28,5 1,1 09 15 83 55/0 13.0 28.5 1.1 09 15 8

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _I  _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _I

5.2 i 1 33028,5,,3 0,,9 - 3 5, il 13 155,0 13/0 28 y 5 i/l 0/9 1,5:I 0/8 ilI (.r Tableau 4: Teneurs en nhases cristallines et propriétés des matériaux des céramiques de verre fritté obtenues Temp de Taille kiittaqe Coeff de  5.2 1 33028.5,, 30, 9 - 35, 155.0 13/0 28 5 1/1 0/9 1.5: 1 0/8 Table 1: Contents in crystalline nhases and material properties of sintered glass ceramics obtained Kiittaqe Size Temp Coeff

Ex moyenne desTF (OC) Teneurs en phases cristallines (Z en poids) Proprdiélectr dilatat.  Ex. Mean TF (OC) Crystalline Phase Content (Z by weight) Proprdiel dilatat.

grains dedurée de pMAS Cord hex Silicate mg-AIForstériteAutres(l H Hz, 25 'C) thermique poudre Irita: taen C ( 20-300 C) d 50 (Lmn)I Fue d 50 C 1 pm)l heure) ( 10-4) d, ( 10-G/K)  purified grains of gaM Cord hex Silicate mg-AIForsteriteOther (1H Hz, 25 'C) thermal powder Irita: taen C (20-300 C) d 50 (Lmn) I Fue d 50 C 1 pm) 1 hour (10- 4) d, (10-G / K)

3/1 910 < 1 76 < 1 1 2 133/1 910 <1 76 <1 1 2 13

3 j 1 930 78 1 1 a) _ 3 _ 970 01 2 a) 5,4 17 2/25  3 j 1 930 78 1 1 a) _ 3 _ 970 01 2 a) 5.4 17 2/25

G 3/5 910 2 63G 3/5 910 2 63

3 '5 930 63 7 -3 '5 930 63 7 -

597 o 70 3 54 38 3 O 7 3/8 910 58 3 a) 3/8 930 58 3 a) 3 Za 970 fi 4 a) 5,4 26 2 8 3/1 910 60 6 a) 3 1 930 60 5 a) _ 3 l l 970 72 2 a) 53 2 N 2 "G 9 3/3 93 ( 59 2 < 5 b) 33 / 970 77 2 b) 52 22 2 J 97  597 o 70 3 54 38 3 O 7 3/8 910 58 3 a) 3/8 930 58 3 a) 3 Za 970 fi 4 a) 5.4 26 2 8 3/1 910 60 6 a) 3 1 930 60 5 a) 3 ll 970 72 2 a) 53 2 N 2 "G 9 3/3 93 (59 2 <5 b) 33/970 77 2 b) 52 22 2 J 97

31: 930 67 2 < 531: 930 67 2 <5

3 Z 3 _ 70 74 2 < 5 - _ 5 3 1 293 Z 3 _ 70 74 2 <5 - _ 5 3 1 29

11 3/2 930 15 44 3 < 5 c) 3l 971 _ G 55 5 < 5 c) 4 3-55  11 3/2 930 15 44 3 <5 c) 3l 971 _ G 55 5 <5 c) 4 3-55

12 3 1 930 G 7 2 < 512 3 1 930 G 7 2 <5

ée 19 <) 70 71 2 < 5 5 24 2 7119 <) 70 71 2 <5 5 24 2 71

13 3 3 930 22 42 1013 3 3 930 22 42 10

/3 970 15 48 9 5 3 13 2/40/ 3,970 15 48 9 5 3 13 2/40

a) trbs peu d'enstatite b) =très peu d'anorthite c) =très peu cldrhochsanridine ATD Début Pic du pic max '  a) very little enstatite b) = very little anorthitus c) = very little cldrhochsanridine ATD Beginning peak of peak max '

('C) ('C)('C) (' C)

890 925890,925

930 973930 973

920 975920 975

920 944920 944

930 990930,990

92 J 3 96292 to 3 962

955 1013955 1013

935 973935 973

9215 9759215 975

to "Il G,, O Oto "Il G ,, O O

Claims (5)

REVENDICATIONS 1 Poudre de verre cristallisable en une céramique de verre fritté contenant de la cordiérite hexagonale, comme phase cristalline principale, caractérisée par la composition suivante exprimée en oxydes (% en moles): 48 61 Si O 2  1 Crystallizable glass powder of a sintered glass ceramic containing hexagonal cordierite, as the main crystalline phase, characterized by the following composition expressed as oxides (mole%): 48 61 Si O 2 16 A 120316 A 1203 23 35 Mg O23 35 Mg O 0 4 B 2030 4 B 203 0 2,5 P 2050 2.5 P 205 0,5 5 E B 203 + P 2050.5 5 E B 203 + P 205 0 3 Zn O O 3 Ca O 0 1,5 Ba O 0,5 12 F & la place de O 2 Poudre de verre selon la revendication 1, caractérisée par la composition suivante: 51 57 Si O 2  0 3 Zn O O 3 Ca O 0 1.5 Ba 0 0.5 12 F & s place of O 2 Glass powder according to claim 1, characterized by the following composition: 51 57 Si O 2 12,5 15,5 A 120312.5 15.5 to 1203 26 31 Mg O26 31 Mg O 0,5 2,5 P 2050.5 2.5 P 205 0,3 2,0 B 2030.3 2.0 B 203 1,0 3,0 E B 203 + P 2051.0 3.0 E B 203 + P 205 0,3 2,5 Zn O 0,5 11,0 F & la place de O 3 Poudre de verre selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par une teneur totale de jusqu'à 3 % en moles  0.3 2.5 Zn O 0.5 11.0 F instead of O 3 Glass powder according to claim 1 or 2, characterized by a total content of up to 3 mol% en un ou plusieurs des oxydes Pb O, Sr O, Sn O 2.  in one or more oxides Pb O, Sr O, Sn O 2. 4 Poudre de verre selon l'une quelconque des  4 Glass powder according to any of the revendications 1 & 3, caractérisée par une taille moyenne  claims 1 & 3, characterized by an average size des grains de 1 & 12 lm.grains of 1 & 12 lm.
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