低温烧结CaO-B2O3-SiO2玻璃陶瓷及其性能

在CaO-B2O3-SiO2玻璃粉末中,通过添加助烧剂制备了CaO-B2O3-SiO2(CBS)玻璃陶瓷材料.研究了助烧剂P2O5和ZnO的助烧作用、材料的介电性能和相组成、显微结构.分析认为,P2O5能促进低熔点玻璃相的形成,ZnO则可以提高玻璃相的粘度,扩大烧结温度范围,并防止试样变形,复合添加P2O5和ZnO可成功烧结CBS玻璃粉末;在CBS玻璃陶瓷材料中,包含有β-CaSiO3、α-SiO2和CaB2O4三种晶相,晶粒发育均匀,粒径分布较合理,大小为0.5μm左右;添加质量分数为2%的P2O5和0.5%的ZnO作烧结助剂,可制备10MHz下,εr为6.38,tanδ小于0.002的玻璃陶瓷材料;烧结温度低于900℃,可实现银、铜电极共烧,可用作LTCC材料.     

CaO-B2O3-SiO2玻璃相对BaAl2Si2O8陶瓷结构与介电性能的影响

采用固相反应工艺,按化学计量比在BaO-Al2 O3-SiO2(BAS)基料中添加不同质量分数x(CaO-B2 O3-SiO2,CBS)(x=0,1％,2％,3％,4％)玻璃相合成BAS陶瓷.研究不同含量的CBS玻璃相对BAS系微波介质陶瓷的结构和介电性能的影响.结果表明:CBS玻璃相能够有效促进六方相钡长石向单斜相钡长石的转变,在x=1％时,BAS六方相完全转变为单斜相,同时BAS陶瓷的烧结温度从1400℃降低至1325℃.添加适量的CBS玻璃相后,BAS陶瓷样品密度、品质因数(Q×f)值以及谐振频率温度系数(τf)得到改善.当x=1％,烧结温度为1325℃时,可获得综合性能相对较好的BAS陶瓷,其介电性能:εr=6.43,Q×f=30846 GHz,τf=-19.01×10-6℃-1.     

CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃的低温烧结机理

研究了CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃的烧结过程、析晶机制、微观结构以及介电性能等。该材料能够在850℃的低温烧结，烧结体具有良好的介电性能（er=4.975,tgδ≤0.001,1GHz)。微观结构主要为75％－80％体积百分比的晶相（晶粒尺寸为50－100nm)，少量的残余玻璃相和气孔；主要晶相为CB（CaO.B2O3),C6S4(6CaO.4SiO2)和CS（CaO.SiO2)。该材料适用于高频电子元器件等领域。     

MgO-Al2O3-SiO2系透明玻璃陶瓷研究进展

透明玻璃陶瓷具有热膨胀系数可调、强度高、化学稳定性好的优点,且兼具透光/发光的特性,是一种在光学信息、生物技术、激光技术、红外遥感及民用照明等领域有着广泛的应用前景的新型功能材料。本文简述了玻璃陶瓷的透光机制,对形核剂、过渡金属离子及稀土离子掺杂MgO-Al₂O₃-SiO₂(MAS)系透明玻璃陶的析晶及透光/发光性能方面的研究进展进行了介绍,并简要分析了开发具备透光/发光性质的高结晶度MAS透明玻璃陶瓷材料存在的问题,最后展望了透明玻璃陶瓷的发展趋势与前景。     

BaO-Al2O3-B2O3-SiO2系微晶玻璃低温共烧陶瓷研究

采用烧结法制备了BaO-Al2O3-B2O3-SiO2系微晶玻璃低温共烧陶瓷。通过差热分析仪、影像式烧结点试验仪、x射线衍射仪等方法研究了玻璃组成以及烧结制度对微晶玻璃结构和性能的影响。结果表明：随着B2O3替代Al2O3量的增加,玻璃转变温度和烧结温度逐渐降低,析晶能力增强,有利于重硅酸钡晶体的析出,但不利于钡长石晶...     

CaO-B2O3-SiO2系低温共烧陶瓷的致密化行为及性能

以CaO-B2O3SiO2(CBS)玻璃粉末为原料.采用流延成形工艺制备了CBS系生料带.生料带在排完胶后可以在775～950℃内烧结.研究了生料带在烧成过程中致密化和晶化行为以及烧成温度对其介电性能和烧结性能的影响.结果表明:烧成样品中的主晶相为β-CaSiO3,850～900℃烧成样品中有少量CaB2O4.在样品烧成过程中,排胶后的CBS玻璃粉末首先烧结致密化,然后才开始晶化,即致密化过程要早于晶化过程,CBS玻璃的析晶倾向于整体析晶, 这有利于CBS玻璃粉末的烧结.由于玻璃中析出晶相与残余玻璃相存在密度差,烧成样品的体积密度随着烧成温度的升高而降低.烧成温度的升高可促使玻璃中晶体析出和长大,且析出晶相具有比CBS玻璃低的相对介电常数(岛),样品的εr随烧成温度的升高呈下降趋势.     

影响流延成形陶瓷基板的质量因素

流延成形是生产陶瓷基板的主要成形方法。笔者在长期的流延生产实践中,总结出影响陶瓷基板成形的质量因素:流延浆料质量、流延机的控制精度及其流延工艺。     

钙长石陶瓷基片的水基流延成型工艺研究

采用水基流延成型钙长石陶瓷基片坯体,研究分散剂、pH值、粘结剂及塑化剂对浆料流动性能的影响.实验结果表明:当浆料中固相含量为48vol%时,以聚丙烯酸胺为分散剂,浆料的pH值10,粘结剂含量为6.0wt%～8wt%时,增塑剂含量为4wt%～6wt%时,可以制备出稳定性良好、流动性适宜的钙长石流延浆料.通过SEM可以看出,高分子膜均匀包覆在钙长石颗粒表面,并且钙长石颗粒分布均匀,没有明显较大的孔隙.     

水系流延氧化铝陶瓷基片的研究

采用水系流延成型法制备96氧化铝陶瓷基片.研究了四种不同类型的分散剂对96Al3O2浆料稳定性的影响.通过优化pH值和分散剂用量等因素,使浆料的稳定性达到最佳,获得固相含量高达83wt%的适合流延的96Al2O3水系浆料.以该浆料为原料,采用聚乙烯醇(PvA)、乳胶B-1070和PVA+B-1070复合粘接剂体系水系流延成型96Al2O3薄膜做比较.研究了不同粘结剂对流延工艺以及对流延坯片的影响.实验结果表明:不同种粘结剂加入后浆料的黏度和屈服值随PVA量的增加而增大,使得浆料的铺展性好;发现使用不同粘结剂对流延坯片的缩聚和干燥具有重要的影响.以复合粘结剂20wt%PVA+80wt%B-1070为粘结剂的流延素坯在1600℃保温2小时烧结能获得相对密度达97%以上(3.73g/cm3)的96Al2O3基片.     

Bi2O3-B2O3-SiO2玻璃的热性质

研究了Bi2O3-B2O3-SiO2系玻璃的成玻性能、转变温度(Tg)和热膨胀系数(CTE)，确定了该系统易熔封接玻璃的玻化范围以及玻璃的转变温度和玻璃的热膨胀系数与玻璃组成的关系。     

碳化钛水基流延膜的制备研究

为了提高TiC粉体的分散性,首先对粉体表面进行处理,测定了粉体的zeta电位。根据粉体的表面性质,选用阳离子型聚合物作为分散剂,研究了pH值、分散剂含量等对zeta电位及浆料分散性的影响。采用PVA为粘结剂,甘油为塑性剂,流变测试发现,浆料为触变性流体,呈现明显的剪切变稀,适合于流延成型。最后,制备出了碳化钛流延膜,并用SEM对得到的流延膜进行了表征。     

堇青石陶瓷基片水基流延成型工艺与性能研究

利用水基流延法,选用聚丙烯酸(PAA)为分散剂,聚乙烯醇(PVA)为粘结剂,聚乙二醇(PEG)为增塑剂,正丁醇为除泡剂,成功制备出了表面光滑、结构均匀、柔韧性良好的堇青石流延生带.当发现分散剂PAA含量为0.9%(wt)、粘结剂用量为7%～10%(wt),增塑剂的加入量为粘结剂用量的60%～90%,pH值为10左右时可以制备出稳定性良好、流动性适宜的堇青石流延浆料.然后对流延生带进行差热分析(DTA)和热重分析(TGA),在此基础上确定了流延生带的排胶温度为600℃,以及堇青石流延生带的烧结温度为1440℃,并在该温度保温70分钟的烧结条件下,获得了强度和致密度都较高的流延基片,其中烧结较好的流延基片的相对密度达96.14%.     

窄带预浸料制备工艺研究

简要介绍了8～34mm的窄带预浸料的制造工艺,并着重就影响窄带预浸料质量的几个主要参数,例如胶液温度,纤维运行速度,纤维张力进行了研究,并讨论了不同牌号、不同批次窄带预浸料的工艺稳定性。     

Mo-(Fe-B)-Fe混合粉末流延成型薄层坯体技术研究

以无水乙醇和丁酮的共沸体系为溶剂 ,三油酸甘油酯为分散剂 ,聚乙烯醇缩丁醛为粘结剂 ,丙三醇和邻苯二甲酸二正辛酯为增塑剂 ,环己酮为均化剂 ,将Mo -(Fe -B) -Fe混合粉末制备成均匀分散、稳定悬浮的流延料浆。利用此料浆 ,采用玻璃模具浇制法流延成型出颗粒分布均匀、结构致密、厚度可控、具有适宜柔韧和拉伸强度的薄层坯体。对流延成型薄层坯体技术中的主要工艺参数和影响因素进行了研究     

研磨工艺对生焦粉烧结性能的影响

对比研究了煤系针状焦（生焦）在氢气和氧气气氛下，经过长时间研磨后的自烧结性能的变化。实验发现：用经过长时间研磨的生焦份制得的炭材料结晶性能变差，即d（002）值变大，Lc减小．并且受气氛的影响明显。生焦粉在研磨过程中通过物理和化学吸附的氧，使其挥发份的脱出速度变大，脱出的起始温度和结束温度提前，从而起到促进烧结的作用。另外还用扫描电子显微镜对研磨后生焦粉和烧结体的形貌进行了观察，发现机械作用使生焦粉发生塑性形变而呈球形。     

废玻璃在建筑微晶玻璃中的应用研究

以废玻璃为主要原料研制出了β-硅灰石型建筑微晶玻璃,探讨了其工艺和性能的特点。实验结果表明:废玻璃完全可以作为一种主要原料用于生产建筑微晶玻璃,其加入量可以达到5 6%左右;所研制的建筑微晶玻璃具有废物利用、熔制温度低、节约能源、成本低、无污染、性能和装饰效果好等特点。     

Mo-(Fe-B)-Fe混合粉末流延成型薄层坯体的干燥机理分析

流延成型Mo-(Fe-B)-Fe混合粉末流延成型薄层坯体的干燥过程非常重要，本文根据现有理论对流延坯体干燥过程的各个阶段，特别是坯体孔隙中充满液相的恒速干燥阶段（CRP）进行了分析。在恒速干燥阶段，产生了坯体的最大收缩和最大干燥应力，对引起干燥收缩的力和液相传输机制进行了分析。通过分析液相流动和固体网络之间的相互作用。可以计算孔隙液相中的压力分布。在靠近坯体干燥表面处，液相压力具有最大值，导致坯体在该处承受较大的压应力，并由此产生了不同大小的坯体收缩，从而引起干燥过程中的开裂现象，坯体开裂的可能性主要与坯体厚度和干燥速率有关，提出了避免干燥开裂的几个技术措施。     

水系流延BaTiO3陶瓷基片的研究

以纳米BaTiO3粉体为原料、聚丙烯酸（PAA）为分散剂、聚乙烯醇（PVA）为粘结剂,通过水系流延成型制备了BaTiO3陶瓷基片。研究了各种添加剂及固相含量等对浆料和素坯片性能的影响,同时对流延片的干燥工艺、烧成制度等也进行了研究。结果表明,当分散剂用量为1．0wt％,粘结剂含量为6～8wt％时,流延素坯片的综合性能较好,BaTiO3粉体在坯片中分散均匀。在1300℃烧结,可以得到平整、致密的BaTiO3陶瓷基片。     

锂云母微晶玻璃热膨胀性能的研究

以MgO -Al2 O3-SiO2 -Li2 O -R2 O -F(R =Na,K)为基础玻璃组成 ,研究了晶化工艺条件对锂云母微晶玻璃热膨胀性能的影响 .结果表明 :10 5 0℃以上 ,在相同保温时间下 ,热膨胀系数随着晶化温度的升高而下降 ,其值在 30 .6× 10 - 7～ 5 7.9× 10 - 7℃ - 1 ( 2 0～ 5 0 0℃ )间变化 ,较好满足低膨胀材料 ( 30× 10 - 7～ 6 0× 10 - 7℃ - 1 )的封接要求 .热膨胀系数随晶化温度的升高而下降 ,其原因是 β锂辉石低膨胀相少量增加和微孔及微裂纹的增加引起宏观膨胀量减少共同作用的结果 .在晶化温度不变的情况下 ,增加保温时间具有和提高晶化温度相同的效果 .根据实际应用要求 ,材料性能可以在热膨胀系数、抗弯强度和切削性能三者之间加以优化     

流延成型法制备SiC多孔陶瓷工艺的研究

本实验通过采用流延成型工艺制备碳化硅多孔陶瓷过滤材料 ,经过比较分析总结出pH值对泥浆性能的影响 ,当浆料的pH值为 7-9时出现大量絮状物 ,导致流动性和悬浮性能都很差 ,当浆料的pH值小于 7时 ,浆料的流动性急剧下降 ,导致无法流延。合适的浆料pH值范围为 >11。流延成型后的试样经过干燥脱模后在 95 0～ 12 5 0℃温度下烧结 ,制得气孔率随着烧成温度的不同而变化的样品 ,其中在 10 5 0℃ ,样品最高气孔率为 5 2 %,通过SEM观察 ,10 5 0℃的制品的孔径平均在 6.5 μm左右 ,气孔分布均匀 ,气孔通道类型微直通道 ,而且成网状结构分布