添加铅硅玻璃对烧结堇青石基微晶玻璃性能的影响

研究了铅硅玻璃在堇青石基微晶玻璃烧结中的作用及其添加量对微晶玻璃性能的影响．结果表明：铅硅玻璃的加入可以促进微晶玻璃的烧结致密化;随着铅硅玻璃加入量的增加,烧结样品的介电常数亦增加,且与密度变化曲线相似;微晶玻璃烧结样品的热膨胀系数符合加和性规律．     

Bi2O3对堇青石基玻璃性能的影响

研究了Bi2O3的掺入量和热处理制度对微晶玻璃的烧结和介电性能的影响.结果表明Bi2O3的加入和提高热处理温度有效促进了堇青石基微晶玻璃的烧结致密化.烧结样品的介电常数和介质损耗因子是由存在的晶体结构和致密化程度所决定的.样品的介质损耗因子随烧结温度的增加而减少,与样品的气孔率变化曲线相似.950℃以下,随着温度的增加,样品的介电常数亦增加,与样品的密度变化规律相似.这种材料具有低的介电常数(≈5)、低的介质损耗因子(＜0.2%)和低的烧结温度(约900℃),能够与高导电率的金属如Au,Ag/Pd和Cu共烧,是一种潜在的低温共烧基板材料.     

Eu3+、Dy3+和Er3+对制备堇青石晶相转变的对比表征

以菱镁矿风化石、工业Al2O3和SiO2微粉为原料,固相反应烧结合成制备堇青石.通过在反应物中分别加入不同含量的Eu2O3、Dy2O3和Er2O3,研究分析和对比了Eu3+、Dy3+和Er3+对堇青石晶相组成、晶粒大小、晶胞常数、结晶度及显微结构的影响.采用XRD和SEM表征试样中的晶相和显微结构,利用X'Pert Plus 软件对结晶相的晶胞参数和结晶度进行分析,采用半定量法对试样晶相组成进行计算,利用Scherrer公式计算堇青石的晶粒大小.结果表明:由于Eu2O3、Dy2O3和Er2O3的加入,通过固相反应烧结所得堇青石试样中出现了莫来石相,Eu3+、Dy3+和Er3+对Mg2+的置换作用改变了堇青石相晶格常数和晶胞体积.随着添加剂含量的增加,堇青石结构中液相量增加,相对结晶度降低,常温致密度提高,堇青石晶粒粒径减小.综合对比分析,Eu2O3对堇青石晶相转变的影响程度最弱,Er2O3对堇青石晶相转变的影响程度最强,对提高合成堇青石的烧结性和热震稳定性效果最好.     

La2O3在MgO-Al2O3-SiO2-TiO2微晶玻璃中的作用

在MgO-Al2O3-SiO2-TiO2玻璃中添加不同数量的氧化镧，采用差热分析，X射线衍射及电子显微镜等技术研究了氧化镧对玻璃析晶过程与力学性能的影响。氧化镧的加入使玻璃中析出α－堇青石相的温度降低，同时避免了高膨胀方石英相的析出。随着氧化镧加入量的增加，玻璃整体析晶能力下降，微晶玻璃中晶相含量减少，晶粒尺寸增大，微晶玻璃的弹性模量与硬度减小，断裂韧性增加，体现出大尺寸长柱状金红石晶粒的增韧作用。     

Cr2O3的添加对MgO-Al2O3-SiO2-TiO2系统微晶玻璃析晶行为的影响

利用DTA、XRD、SEM和TEM等实验手段,研究了Cr2O3的添加对于MgO-Al2O3-SiO2-TiO2系统微晶玻璃析晶行为的影响.同时,通过Ozawa和Kissinger方法计算出系统中α-堇青石的析晶活化能E.研究结果表明,少量Cr2O3的添加并不改变MgO-Al2O3-SiO2-TiO2系统玻璃析出的晶相类型,但是提高了玻璃转化温度Tg,降低了α-堇青石的析晶活化能.由于析晶活化能的降低,促进了α-堇青石的析出,最终获得了一种有实用价值的微波介质材料.该材料在微波频率下(10GHz)的相对介电常数约5.5,介电损耗＜7×10-4.     

Eu~(3+)掺杂MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的制备及发光性能研究

以铜尾矿等尾矿为原料,采用烧结法制备了α-堇青石系微晶玻璃。采用X射线衍射仪、差热扫描量热仪、扫描电子显微镜和荧光表征了样品的结构和性能,并研究了Eu~(3+)在微晶玻璃中的发光性能。结果表明:堇青石微晶玻璃的最佳烧结温度为1450℃,采用二次烧结,晶化温度为1100℃,保温2.5h,样品内部有大量的晶粒状晶体;Eu_2O_3在掺杂浓度0.10%时荧光强度最好,晶化温度为1100℃时荧光强度最强,激发波长为415nm时,发射波长591nm的橙-红光。     

Bi2O3掺杂堇青石陶瓷坯片与导电银浆共烧行为的研究

采用Bi2O3进行掺杂,成功地将堇青石陶瓷坯片的烧结温度降低到900℃。利用水基流延法制备堇青石坯片,研究了堇青石流延坯片的性能及其与导电银浆的共烧行为。结果表明,在900℃烧结的堇青石陶瓷坯片主晶相为α相,烧结试样具有良好的致密性和介电性能,且与导电银浆具有较好的共烧匹配性。     

以钾长石制备α-堇青石微晶玻璃及其性能研究

以钾长石为主要原料,制备了α-堇青石微晶玻璃。采用差热分析(DSC)、X射线衍射仪(XRD)及场发射扫描电子显微镜(FESEM)分别研究了微晶玻璃的烧结和晶化行为、晶相组成及显微结构。探讨了晶化温度对微晶玻璃晶相、显微结构及性能的影响。结果表明,随着温度的升高,微晶玻璃中α-堇青石含量先增加后减小,而微晶玻璃孔隙先变少后增多;微晶玻璃抗折强度(最高达到131 MPa)高,介电常数(最低为4.56,200kHz)及介电损耗(最低为0.030,200kHz)低,晶化温度低于1000℃,可以用作低温共烧陶瓷材料。     

纳米ZnO对炻瓷砖烧结性能及相变的影响

以六偏磷酸钠在水相中分散纳米氧化锌,并将其添加到炻瓷砖原料中。研究了纳米ZnO的添加量对炻瓷砖的烧结温度、保温时间和烧结后性能的影响。结果表明,在瓷砖粉料中添加纳米氧化锌可显著降低炻瓷砖的烧结温度并缩短保温时间。通过对瓷砖吸水率、破坏强度及尺寸的测量,得出随纳米氧化锌添加量的增加,瓷砖吸水率显著降低,破坏强度升高,而瓷砖尺寸有明显的收缩,使得瓷砖结构致密化。最佳的实验条件是:烧结温度为1050℃,纳米氧化锌浓度为3%,烧结段保温时间为9min。通过对不同烧结温度下材料的相组成进行分析,发现添加纳米氧化锌促进了堇青石(Mg2Al4Si5O18)的分解或加合,促进了锌铝尖晶石(ZnO.Al2O3)和鳞石英的形成,且随着添加量增加,堇青石加合、锌铝尖晶石和鳞石英形成的温度降低,有利于炻瓷砖的烧结。     

堇青石微晶玻璃与银电极的共烧兼容性

通过在MgO-Al2O3-SiO2(MAS)凝胶玻璃中引入少量银,研究了共烧过程中银对凝胶玻璃的析晶过程、烧结特性和介电性能的影响,以及微晶玻璃与银电极的共烧匹配性。结果表明,银的引入可促进α-堇青石析晶,并使微晶玻璃的烧结温度和介电常数降低。微晶玻璃和电极存在明显共烧失配,从而导致界面缺陷。     

超细氧化锆对锌硼硅微晶玻璃的增韧作用

在锌硼硅微晶玻璃中添加半稳定氧化锆，用烧结法制得含有稳定氧化锆的锌硼硅微晶玻璃。利用氧化锆在微晶玻璃中的相变来提高材料的韧性，经计算和观察，测试材料增韧前后的效果，添加稳定超细氧化锆后对材料的韧性有很大提高。     

Ho掺杂对Bi4-xHoxTi3O12陶瓷结构与铁电性能的影响

以Ho为掺杂元素,采用热压烧结方法制备Bi4-xHoxTi3O12陶瓷,重点研究了Ho掺杂量对其物相组成、致密度、微观结构和铁电性能的影响.首先以Bi2O3、TiO2和Ho2O3微粉为原料,利用固相反应在900℃合成出主晶相为Bi4Ti3O12的Bi4-xHoxTi3O12(x=0～0.8)粉体;然后,将合成粉体在850℃、30 MPa条件下热压烧结,当Ho掺杂量x=0～0.4得到了物相单一、整体致密(>99%)的Bi4-xHoxTi3O12陶瓷.随Ho掺杂量的增加,Bi4-xHoxTi3O12陶瓷的剩余极化强度呈现先增大后减小的趋势,主要与氧空位浓度和不同掺杂浓度引起的掺杂位置的不同有关.在Ho掺杂量x=0.4时,其剩余极化强度最大(2Pr=13.92μC/cm2),远大于未掺杂的Bi4Ti3O12陶瓷,说明适量Ho掺杂能有效改善其铁电性能.     

低温烧结氧化铝基体材料性能的研究

以目前最常用的LTCC材料为基础,选择Al2O3为片式熔断器基体材料.系统研究在不同烧结温度下的Al2O3-Bi2O3陶瓷基体,通过X射线衍射和扫描电镜分析了不同温度下样品的相组成及密度变化,指出形成这种相结构的可能影响因素;测试了不同频率下样品的介电性能.结果表明,Bi2O3的掺杂可以提高Al2O3陶瓷的烧结活性,进而大大降低了陶瓷的烧结温度,密度在900℃达到最大值3.7g/cm3,陶瓷样品的主晶相为α-Al2O3,没有杂相存在,且断口形貌分布均匀没有明显的气孔存在,同时总结出了介电常数和介质损耗的变化规律.     

The densification and morphology of cordierite-based glass-ceramics

In this study, five different proportion of a borosilicate glass (from 30 to 70 wt.%) were added to stoichiometric cordierite to improve the densification behaviour of cordierite-based glass-ceramica. The phase and microstructural evolution of the samples were characterised by DTA and SEM. The results show that glass content plays an important role in the sintering of cordierite-based glass-ceramics. The sintered density increases as the glass content increases at low temperature (950°C). At high temperatures, the sintered density passes through a maximum value when the glass content is about 60 wt.%, followed by a decrease as the glass content further increases. DTA results show that densification is a non-reactive liquid phase sintering process. The microstructural evolution of the samples is in good agreement with the measurements of sintered densities. At the lower glass content, the sample shows more pores and a non-uniform pore size distribution. With the glass content increasing, the pore size becomes more uniform and sintered density increases.     

Alumina Effect on the Phase Transformation of 3Y-TZP Ceramics

The isothermal tetragonal-to-monoclinic phase transformation of 3 mol fraction Y2O3-ZrO2 ceramics contain- ing different amounts of Al2O3 during ageing in water at 130℃ for periods of time up to 40 h was investigated to explore the effect of Al2O3 addition on this transformation. The propagation of the transformation into the specimen interiors was suppressed by the addition of Al2O3. The transformation kinetics showed a nucleation and growth mechanism on the specimen surface to be dominant in the low temperature ageing in water environment.     

Microstructures and Dielectric Properties of Ba1-xSrxTiO3 Ceramics Doped with B2O3-Li2O Glasses for LTCC Technology Applications

Ba1-xSrxTiO3 ceramics, doped with B2O3-Li2O glasses have been fabricated via a traditional ceramic process at a low sintering temperature of 900 ℃ using liquid-phase sintering aids. The microstructures and di- electric properties of B2O3-Li2O glasses doped Ba1-xSrxTiO3 ceramics have been investigated systemat- ically. The temperature dependence dielectric constant and loss reveals that B2O3-Li2O glasses doped Ba1-xSrxTiO3 ceramics have di?usion phase transformation characteristics. For 5 wt% B2O3-Li2O glasses doped Ba0.55Sr0.45TiO3 composites, the tunability is 15.4% under a dc-applied electric field of 30 kV/cm at 10 kHz; the dielectric loss can be controlled about 0.0025; and the Q value is 286. These composite ceramics sintered at low temperature with suitable dielectric constant, low dielectric loss, relatively high tunability and high Q value are promising candidates for multilayer low-temperature co-fired ceramics (LTCC) and potential microwave tunable devices applications.     

掺CaO-B2O3-SiO2玻璃烧结制备MnZn铁氧体及其磁性能

采用传统陶瓷工艺制备了CaO-B2O3-SiO2(CBS)玻璃掺杂的MnZn铁氧体.研究了CBS玻璃掺入量及烧结温度对MnZn铁氧体的烧结特性及磁性能的影响.结果表明:样品的密度随着CBS掺入量的增加而不断减小,磁性能随着温度的升高而不断增强;掺入适量CBS可在烧结时形成液相,使固体颗粒间产生液相烧结并促进晶粒的长大....     

籽晶添加对氮化硅陶瓷显微结构与力学性能的影响

以不同配比的Y₂O₃-Al₂O₃为烧结助剂, 通过添加3wt%的单分散β-Si₃N₄籽晶, 采用气压烧结制备了氮化硅陶瓷, 并对所得材料的相组成、密度、室温和高温力学性能及显微结构进行了研究. 结果表明: 不同烧结助剂配比的α-Si₃N₄粉体在1800℃保温2 h即全部转化为β-Si₃N₄, 且各烧结体的相对密度都达到了97%以上. 在6wt%Y₂O₃和4.5wt%Al₂O₃为烧结助剂时, 添加3wt%籽晶的样品其室温强度和1200℃高温强度分别提高了20%和16%, 断裂韧性提高了8%.     

CaO-B2O3玻璃助烧的零膨胀系数β-锂霞石陶瓷的制备及性能研究

采用固相反应法制备CaO-B₂O₃玻璃（简称“CB”玻璃）助烧的零膨胀系数β-锂霞石陶瓷。通过差示扫描量热(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)手段分别对CB玻璃的热学特性和助烧后的β-锂霞石陶瓷样品的物相与显微形貌进行表征。结果表明, CB玻璃具有良好的助烧效果, 可以显著降低β-锂霞石陶瓷的烧结温度(从1300℃降至1150℃), 并大幅提高陶瓷的相对密度(从93.3%提高到97.4%)。加入CB玻璃助烧剂, β-锂霞石陶瓷致密性显著提高, 内部无微裂纹存在。加入4wt%和6wt% CB玻璃的β-锂霞石陶瓷在室温~200℃范围内具有零膨胀系数, 分别为0.02×10^-6/K和0.4×10^-6/K。然而, 加入8wt% CB玻璃的β-锂霞石陶瓷样品中产生了具有高正膨胀系数的新物相LiAlO₂, 使样品的热膨胀系数提高至3.46×10^-6/K。