95%氧化铝陶瓷烧结镍工艺探索北大核心CSCD

通过对不同Mo-Mn金属化配方体系的烧结镍工艺探索,发现烧结镍工艺适用于Mo含量高的Mo-Mn金属化配方体系。当Mo质量分数为70%时,镍粉粒度d0.5为1.872μm,镍层厚度为6~12μm时,封接件断面显示镍层连续、致密,陶瓷标准件的抗拉强度为116 MPa,陶瓷金属封接件的环境性能测试结果符合行业标准要求。     

95%氧化铝陶瓷烧结镍工艺探索

通过对不同Mo-Mn金属化配方体系的烧结镍工艺探索,发现烧结镍工艺适用于Mo含量高的Mo-Mn金属化配方体系。当Mo质量分数为70%时,镍粉粒度d0.5为1.872μm,镍层厚度为6～12μm时,封接件断面显示镍层连续、致密,陶瓷标准件的抗拉强度为116 MPa,陶瓷金属封接件的环境性能测试结果符合行业标准要求。     

金属化温度对掺锰铬陶瓷封接性能影响的研究

研究了金属化烧结温度对掺锰铬陶瓷的封接性能的影响,初步分析了其影响原因与机理.结果表明:掺锰铬高氧化铝陶瓷对于MoMnSi配方的金属化反应活性高,1300℃是其最佳金属化温度,温度降低和升高都会导致封接性能降低.在最佳温度,金属化层烧结致密,金属化层与陶瓷间形成了主要由锰尖晶石(MnO·Al2O3)和少量硅氧化物构成的过渡层结构,从而将金属化层与陶瓷有效地连接在一起.温度升高使金属化层过度收缩会形成大量孔洞,元素氧化加剧,不利于过渡层的形成,导致封接性能大大降低.     

烧结助剂及Mo含量对AlN-Mo复合陶瓷热导率的影响

以CaF2、CaCO3为烧结助剂,采用热压烧结法制备了AlN-Mo复合材料。利用XRD和SEM分析了AlN-Mo复合陶瓷的相组成及其微观形貌,并讨论了烧结助剂和Mo含量对该材料热导率的影响。结果表明,CaF2和CaCO3烧结助剂的添加量在1%～3%(质量分数)范围内,AlN-Mo复合材料的热导率随着CaF2含量的增加而升高,随着CaCO3含量的增加先升高后降低。在烧结助剂的种类和含量一定时,含20%(体积分数)Mo的AlN-Mo复合陶瓷的热导率高于含18%(体积分数)Mo的AlN-Mo复合陶瓷的热导率。     

Si3N4-SiC—TiN陶瓷反烧结制备工艺研究

以TiSi2、SiC和Mo粉为原料,在毛坯孔隙率、SiC含量及Mo含量不同的情况下进行反应烧结制备Si3N。基陶瓷。结果表明：随着毛坯致密度的增加,复合陶瓷的致密度先增加后减小,而TiSi2的转化率却一直下降;随着SiC含量的增加,复合陶瓷的致密度先增加后减小,致密度在SiC含量为40％时达到最大,而TiSi。的转化率随SiC含量增加而增加;此外,随着Mo含量的增加,复合陶瓷的致密度也略有增加;氮化硅相主要以针状晶粒、等轴颗粒、棒状晶粒和晶须存在,而在Si3N4-TiN—MoSi2--SiC复合陶瓷中出现弯曲的丝状Si3N4相。     

电真空器件用陶瓷三次金属化钎料层烧结工艺的研究

通过扫描电镜SEM与EDS等分析工具研究氧化铝陶瓷表面三次金属化的烧结工艺。结果表明,陶瓷表面三次金属化的烧结温度与烧结气氛对钎料层的结合状况与表面形貌产生重要的影响。820℃与干氢的烧结工艺适合钎料层与镍层的结合。过高的烧结温度与湿氢烧结条件易在钎料层与镍层之间产生缝隙,甚至凸起或凹坑,严重影响三次金属化的烧结质量。     

氧化铝陶瓷金属化层温度分析研究

工艺温度是影响陶瓷金属化质量的关键因素之一,针对高温氢炉中陶瓷金属化层温度难以实时测量的问题,本文建立氧化铝陶瓷金属化过程的三维流动传热数学模型。模型采用随温度变化的动态材料物性参数,考虑辐射、对流、传导三种传热形式,利用有限体积法求解陶瓷金属化过程中炉内的流动与传热问题,获得陶瓷金属化温度实时变化曲线。瞬态计算结果表明不同位置处最高烧结温度相差26℃,且比金属化工艺设定温度曲线低20~40℃,这为优化氢炉结构、进一步提高炉温均匀性提供参考依据。     

电真空器件用陶瓷二次金属化镀镍层起泡现象的研究

陶瓷二次金属化镍层烧结后起泡是影响产品质量和合格率的一个主要因素,本文针对陶瓷的一次金属化和二次金属化工艺,经XPS、XRF、SEM等方法分析,得出:陶瓷的二次金属化起泡与其沉积层的基材和沉积层的厚度有关,陶瓷一次金属化烧结后钼的特殊形貌--钼颗粒较大、颗粒之间结合疏松和钼的电化学特性,决定钼上的沉积层厚度必须在合适范围内--4～9μm,才能减小沉积层中的应力,保证烧结后镍层与钼有良好的结合力.     

TiC/NiCrMoAlTi金属陶瓷的微观结构与力学性能

采用粉末冶金真空烧结方法制备了TiC/NiCrMoAlTi金属陶瓷.研究了Mo含量对TiC/NiCrAlTi金属陶瓷的微观结构与力学性能的影响.结果表明,在TiC/NiCrAlTi金属陶瓷中添加Mo后,在金属陶瓷的硬质相颗粒周围出现了典型的环形相,随着Mo含量的增加,环形相增多变厚,致使金属陶瓷的硬度线性增加,环形相的生成使金属陶瓷硬质相的颗粒细化、尖角钝化,从而提高了金属陶瓷的抗弯强度,当环形相过度发达时由于其本身较脆,金属陶瓷的抗弯强度降低,Mo含量为4%(质量分数)时抗弯强度达到最大值.     

不同烧结工艺Ba1-xSrxTiO3陶瓷结构与电学性能研究

通过传统固相法制备了不同锶含量的钛酸锶钡陶瓷,研究不同烧结温度和保温时间条件下钛酸锶钡陶瓷的物相、微观形貌、介电和铁电特性。结果表明,随烧结温度的升高和保温时间的延长,陶瓷的结晶度先增加后减少,其中1280℃烧结4h的陶瓷结晶度最好,而且随着Sr含量的增加其晶粒粒度减小,Pr下降,P-E回线变窄且倾斜,同时介电常数下降,且表现出一定的频率、温度弥散特征。     

Si-B-O系BST玻璃陶瓷制备及介电弥散研究

采用硝酸钡、硝酸锶、钛酸丁酯、正硅酸乙脂和硼酸三正丁脂为原料的溶胶凝胶方法制备了Si-B-O系BaxSr1-xTiO3玻璃陶瓷。通过差热分析(DTA)、热失重(TG)、X射线衍射(XRD)分析Si-B-O系BST玻璃陶瓷超细粉体合成过程及其相结构变化。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)描述Si-B-O系BST玻璃陶瓷烧结体的相结构和显微组织结构变化。阻抗分析仪测量Si-B-O系BST玻璃陶瓷的-50～100℃介电温谱。实验结果表明：Si-B-O系BST玻璃陶瓷粉体的相结构为立方钙钛矿相结构,其合成温度为700℃．不存在第二相。Si-B-O系BST玻璃陶瓷的烧结温度低于传统工艺。Si-B-O系BST玻璃陶瓷的显微结构呈细晶结构。Si-B-O系BST玻璃陶瓷的介电常数ε随着烧结温度升高而增大．介电损耗tgδ随测试温度的增加而降低。随着晶粒平均尺寸的减小．Si-B-O系BST玻璃陶瓷样品的介电峰变低．平坦．宽化．存在介电峰弥散化的现象。     

低温烧结Ca0.6La0.8/3TiO3-Li0.5Nd0.5TiO3微波介质陶瓷

研究了复合烧结助剂ZnO-B2O3-SiO2(ZBS)玻璃和LiF添加量对Ca0.6La0.8/3TiO3-Li0.5Nd0.5 TiO3(CLLNT)陶瓷相结构、烧结特性及介电性能的影响.加入复合烧结助剂(ZBS玻璃和LiF)后,CLLNT陶瓷的烧结温度从1400℃降至1000℃;当ZBS玻璃的添加量为4%(质量分数,下同)、LiF的添加量小于3%时,CLLNT陶瓷样品中没有发现第二相,主晶相仍为斜方钙钛矿结构;当ZBS玻璃的添加量为4%、LiF的添加量为1%时,CLLNT陶瓷在1000℃烧结3h获得最佳性能,介电常数εr=97,Q×f=1286GHz,TCF=43×10-6/℃(4GHz).     

铁含量对石油压裂支撑剂性能的影响

分别以云南某地高铁铝土矿及其浮选除铁后得到的选后矿为主要原料,采用不同的配料方案,再加入辅料经制粒、烧结等工序制备了不同含铁量的铝矾土质石油压裂支撑剂,并通过考察产品的体密度、破碎率、物相组成和微观形貌等研究Fe元素含量对其石油压裂支撑性能的影响。研究表明,随着铁含量的增加,支撑剂样品中刚玉相逐渐减少,玻璃相逐渐增加,刚玉相的支撑骨架作用减弱,因而样品的最小破碎率先逐渐增大,达到最大值后又大致保持不变,且相应最小破碎率的烧结温度逐渐降低。     

以Al-B-C为烧结助剂的SiC陶瓷热压烧结工艺

以SiC超细粉末为原料,Al粉、B粉和碳黑为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备了SiC陶瓷,重点研究了烧结助剂含量(4～13 wt％)对SiC陶瓷物相组成、致密度、断面结构及力学性能的影响.除SiC主晶相外,X射线衍射图还显示了Al8B4C7相的存在;当烧结助剂的含量从4 wt％增至13 wt％时,扫描电镜照片显示陶瓷断面形貌从疏松结构变成致密结构,存在晶粒拔出现象;陶瓷力学性能随着烧结助剂含量的增加先升高后降低.当烧结助剂含量为10 wt％时,SiC陶瓷的力学性能达到最高,抗弯强度为518.1 MPa,断裂韧性为4.98 MPa·m1/2.Al、B和C烧结助剂在1850℃烧结温度下形成的Al8B4C7液相促进晶粒间的重排和传质,并填充晶粒间的气孔,提高了陶瓷致密度.     

金属Al粉对氧化硅基陶瓷型芯的性能及组织的影响

本工作以石英玻璃粉作为基体材料, 白刚玉粉作为矿化剂, 金属Al粉作为添加剂, 制备了氧化硅基陶瓷型芯。研究了不同含量金属Al粉对氧化硅基陶瓷型芯收缩率、物理性能、显微组织和相组成的影响。研究结果表明, 在型芯烧结过程中, 金属Al粉受热氧化形成Al₂O₃, 伴随着体积膨胀和重量增加, 可以抑制陶瓷型芯的烧结收缩和铸造收缩。Al粉对烧结过程中的方石英析晶无明显抑制作用, 铸造过程中由于型芯骨架结构的松散程度增加, 型芯的高温抗变形能力降低。当铝粉含量为1wt%时, 陶瓷型芯综合性能良好, 三维方向的烧结收缩率分别为0.01%、0.03%、0.03%, 气孔率为28.58%, 挠度为0.57 mm, 抗弯强度为12.1 MPa。制备的陶瓷型芯能够满足高温合金定向凝固需求, 并有望能提高空心涡轮叶片的内腔尺寸精度。     

钛酸铋陶瓷及其电性能的研究

采用NaCl-KCl熔盐法合成出片状钛酸铋粉体,并制备了钛酸铋陶瓷.对所得陶瓷进行了相结构与显微组织及电性能的研究,结果表明,粉体烧结后为纯钙钛矿型钛酸铋陶瓷,微观形貌呈片状,并且随粉体合成时所用熔盐含量的增加,陶瓷晶粒的片状尺寸不断增大,其介电常数先减小,后增加,熔盐为5%(质量分数)时合成的粉体烧结成瓷后,其介电常数具有最小值,同时电阻率则随着合成粉体时所用熔盐含量的增加不断增加.     

硼硅酸玻璃对CaO-B2O3-SiO2玻璃陶瓷结构和性能的影响

采用在CaO-B2O3-SiO2（CBS）玻璃中添加硼硅酸玻璃的方式制备了低温烧结的CBS复相玻璃陶瓷,系统地研究了其对CBS玻璃陶瓷10MHz下的介电常数及热膨胀系数的影响规律。利用DSC,XRD和SEM微观结构分析方法,研究了试样的性能与结构的关系。研究结果表明：硼硅酸玻璃与CBS玻璃具有很好的相容性,硼硅酸玻璃的添加量在0～40%（质量分数,下同）的范围内均可在850℃烧结。硼硅玻璃能有效降低体系的介电常数,实现介电常数在5.6～6.6范围内可调;硼硅玻璃的添加量小于20%时,膨胀系数增加幅度较小,随着硼硅玻璃量的增加,膨胀系数显著增大,其原因是随着硼硅酸玻璃添加量的增加,生成了具有低介电常数、高膨胀系数的-αSiO2。     

多层陶瓷电容器端电极耐焊接热性能下降原因分析

针对多层陶瓷电容器端电极耐焊接热性能下降的问题,运用扫描电子显微镜分析了端电极表面锡铅镀层的微观结构,并用其附带的能谱仪对其成分进行了分析,找出了端电极耐焊接热性能下降的原因。结果表明:在对多层陶瓷电容器三层端电极中的底层银端浆进行烧结的过程中,由于烧结工艺控制不合理,导致银层部分出现较多的玻璃料物质溢出,因玻璃料物质不导电,在电镀时就会造成表面镀层的不连续致密,从而使得多层陶瓷电容器端电极的可靠性下降,耐焊接热性能降低。     

溶胶-凝胶法引入ZnO-2B2O3-7SiO2玻璃对BaO-Sm2O3-4TiO2陶瓷性能的影响

采用固相反应法合成BaO-Sm2O3-4TiO2 (BST)陶瓷粉体.系统研究了溶胶-凝胶法引入ZnO-2B2O3-7SiO2 (ZBS)玻璃对BST陶瓷烧结特性、物相组成、微观形貌及介电性能的影响.结果表明,添加ZBS玻璃的陶瓷试样主晶相仍为类钙铁矿钨青铜结构的BaSm2Ti4O12,次晶相为Sm2Ti2O7.通过溶胶-凝胶法添加6％(质量分数)的ZBS玻璃,可使BST陶瓷的烧结温度从1350℃降低到1050℃,在1050℃烧结3h所得BST陶瓷介电性能优良:εr=60.17,tanδ=0.004,τf=-7.9×10 6/℃.     

利用熔盐热析出反应法对AlN陶瓷表面金属化研究

研究了利用熔盐热析出反应法对AlN陶瓷的表面金属化. Ti金属化涂层呈现TiO/TiO_1-x/TiN层状结构,在涂层与AlN陶瓷结合处,存在TiN和AlN的梯度复合结构.研究表明,金属化处理显著改善了AlN陶瓷表面与金属Al的润湿性能,在1000℃下,润湿角从114.4°降至49.7°.