PbO-Na_2O-Nb_2O_5-SiO_2系复合玻璃陶瓷的结晶行为和介电性能

通过熔融-快冷-可控结晶技术,制备了不同Pb含量的PbO-Na2O-Nb2O5-SiO2系的玻璃陶瓷,并对其结晶行为和介电性能进行了研究。XRD分析结果表明,在750℃下热处理的样品,随Pb含量增加,相结构由立方钙钛矿演变至焦绿石相;而850℃下热处理样品,随Pb含量增加,相结构由方钙钛矿演变为钨青铜/钙钛矿两相共存;介电性能测试结果表明,750℃热处理样品介电常数随Pb含量增加而降低;850℃热处理样品趋势相反,且高Pb含量样品的介电常数温度依赖性显著。采用EDS对玻璃相内和陶瓷颗粒内部元素分布进行了分析,并采用三元系相图对结晶反应过程进行了解释,表明,不同组分和热处理条件下,析晶反应路径的不同是造成相变演化和介电性能显著不同的主要原因。     

电气自动化控制中的人工智能技术

人工智能技术在电气自动化控制中的应用已经成为今后发展趋势,这项技术的应用将能够有效降低设备运行过程中出现的故障,与此同时还能够实现自动化控制设备图像进行有效地分层次管理。总的来看人工智能技术的应用将能够有效提升控制管理效率。在今后工作中必须要从实际出发来对此进行深入研究。这项技术的应用已经成为今后发展的必然选择。     

MNb2O6-NaNbO3-SiO2(M=Pb,Ba,Sr)体系玻璃陶瓷纳米复合材料的结构和介电性能研究

应用铸造快冷及可控结晶技术制备3种玻璃陶瓷纳米复合介电材料——PbNb2O6 +NaNbO3 +SiO2 (PNS),BaNb2O6+ NaNbO3+ SiO2 (BNS)和SrNb2O6+ NaNbO3+ SiO2( SNS).研究了这3种复合材料的结晶性能,微观形貌和介电性能.X射线衍射(XRD)的分析结果显示:PNS及SNS的玻璃在750℃可控结晶时,均形成中间相A2Nb2O-7(A=Pb,Sr),且该中间相在850℃时消失,此时形成MNb2O6+NaNbO3(M=Pb,Sr)的高介电常数相,而BNS则未经过中间相,在750℃直接析出MNb2O6+NaNbO3(M=Ba)的高介电常数相.在所有的样品中,随着退火温度的升高,晶粒均有逐渐长大聚集的趋势.同时,SNS玻璃陶瓷在750℃及850℃结晶退火处理时,均析出枝状晶粒,异于PNS和BNS的球状晶粒.由可控结晶技术制备的玻璃陶瓷介电性能受热处理过程中所形成的介电相组成及其体积分数和晶粒尺寸的影响很大.分析测试了这3种体系玻璃陶瓷的介电常数与结晶化处理温度之间的关系及介电常数的电场稳定性.在900℃结晶退火时,PNS玻璃陶瓷具有最高的介电常数( ～501,1 kHz),而BNS的介电常数在0～15 kV ·mm-1的测试范围内具有最好的电场稳定性(＜15％).     

高储能密度脉冲电容器及固态脉冲形成线试验研究

基于玻璃-陶瓷材料PbO-SrO-Na_2O-Nb_2O_5-SiO_2(PSNNS)制作了脉冲电容器和固态脉冲形成线,其脉冲电容器在工作电压30 kV、放电电流2 kA、重复频率1 kHz下的短路放电寿命大于100万次,储能密度达到0.85 k J/L;制作的满银电极的固态脉冲形成线具有良好的矩形脉冲输出,输出电压脉冲半高宽为45ns。     

金属膜电极层对Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2玻璃陶瓷电容器电性能的影响

玻璃陶瓷电容器内电极结构及界面形貌对电性能有重要影响.采用磁控溅射法在介质层与银浆料电极间分别制备了Pt、Au、Cu和Ag金属膜内电极层,研究此电极层对Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2玻璃陶瓷电容器电性能的影响.与单层浆料的电极结构相比,引入Pt、Au金属膜可以更有效地改善电性能:等效电容值增加25%,漏电流降低一个数量级.由SEM结果可知:Pt、Au、Cu膜与玻璃陶瓷紧密的界面接触能够抑制银向介质中扩散;然而,采用单层银浆料或引入Ag金属膜的样品界面多孔且银扩散严重.以上分析表明:Pt、Au金属膜电极层能够改善玻璃陶瓷电容器界面微观结构,有效抑制银的扩散,提高整体电性能.     

氧化物添加对BaO-TiO2-Al2O3-SiO2玻璃陶瓷介电性能的影响

采用烧结法制备工艺,成功制备了BaO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷,以钛酸钡体系玻璃陶瓷为基础成分添加不同种类氧化物(Y2O3,Ni2O3,ZrO2),并采用X射线衍射(XRD),场发射扫描电镜(FESEM),精密阻抗分析仪测试仪(LCR)对添加不同氧化物玻璃陶瓷样品的析出相成分、微观结构和介电性能进行表征,研究了氧化物添加对BaO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷性能的影响。研究结果表明:添加不同的氧化物并未改变BaO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷的析出相种类,但能够促进基体中钙钛矿结构钛酸钡结晶相的生成。同时添加不同氧化物后样品的致密度均随烧结温度的升高呈现先增大后减小的变化趋势,在最适烧结温度下,氧化物的添加提高了不同烧结玻璃陶瓷样品的致密度,并优化了样品的介电性能。通过添加不同种类氧化物获得了同时具有高致密度和良好介电性能的玻璃陶瓷成分,当添加0.5%(质量分数)Ni₂O₃时,样品在最佳烧结温度1230°C下烧结获得最大致密度为98.6%,提高了1.65%,样品室温下的介电常数高达1100,提高了139.5%。     

PbO-SiO2玻璃对Ba0.4Sr0.6TiO3陶瓷致密度和介电性能的影响

为了制备耐高压、高储能密度陶瓷电容器,研究了不同PbO-SiO2(PS)玻璃添加量对Ba0.4Sr0.6TiO3陶瓷致密度和介电性能的影响。结果表明:PS玻璃能有效降低Ba0.4Sr0.6TiO3陶瓷的烧结温度,细化晶粒,提高样品的致密度。添加适量PS玻璃改善了Ba0.4Sr0.6TiO3陶瓷的介电性能。添加质量分数为1%PS玻璃的Ba0.4Sr0.6TiO3陶瓷在1100℃烧结致密,相对密度达到98.3%,平均击穿场强达到15.4kV/mm,相对于纯Ba0.4Sr0.6TiO3陶瓷的提高了1.5倍,1kHz的室温相对介电常数达到1179,介电损耗为6×10-4。     

SrNb_2O_6-NaNbO_3-SiO_2玻璃陶瓷纳米介电复合材料的介电性能研究

应用辊压快冷及可控结晶技术制备了玻璃陶瓷(SrNb2O6-NaNbO3-SiO2)纳米介电复合材料。研究了该复合材料的制备工艺参数与显微组织特性以及介电性能的关系,重点关注该材料的抗电击穿性能。X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)的分析结果显示,高温熔体经辊压快冷后得到典型的玻璃块体,在随后的可控结晶过程中,当温度高于750℃时,在玻璃基体中逐步析出具有高介电常数的纳米SrNb2O6和NaNbO3颗粒。当晶化温度为900℃时,析出相的平均尺寸约为28 nm。分析测试了该类材料介电常数的温谱特性和频谱特性。结果表明,该介电复合材料具有适宜的温谱和频谱特性。在100 Hz~1 MHz测试频率和-55~125℃测试范围内,该类材料均表现出极佳的稳定性(5%)。与此同时,基于其特有的低孔隙率和纳米晶粒度的特点,该类复合材料的抗电击穿能力亦很突出。在700℃结晶化处理的样品的电击穿强度高达120 kV.mm-1。     

SiB4高温热氧化机理及动力学

本文以高超声速飞行器表面高发射率涂层关键填料SiB4为研究对象,采用非等温热重分析法在空气条件下对粒径40 μm SiB4粉体高温热氧化过程以及氧化动力学进行研究。结果表明,SiB4热氧化开始温度为650℃,热氧化过程质量呈现恒重→增重→恒重变化趋势,其中高温区试样恒重分别是由玻璃相包覆保护作用、氧化增重与气相挥发损失竞争作用两种机制控制。升温速率对SiB4热氧化过程影响显著,升温速率越快,放热效应越明显。SiB4的平均活化能为239.14 kJ/mol,动力学指前因子A=2.1901×104 K/s,热氧化动力学函数为G(α)=ln[-ln(1-α)]^1.7574。