孔隙率和孔径对反应烧结多孔氮化硅陶瓷介电性能的影响

研究添加成孔剂法制备的有球形宏观孔的多孔氮化硅陶瓷在不同孔隙率和孔径下的介电性能.通过控制成孔剂苯甲酸的加入量和调节成孔剂的粒径可达到烧结体的气孔率和孔径可控的目的.结果表明:随着成孔剂量的增加,样品气孔率变大,反应烧结后烧结体中的α-Si3N4相增多,样品的介电常数ε'和介电损耗tanδ降低.在成孔剂加入的质量分数为30%时,随着成孔剂的粒径变大,反应烧结后烧结体中气孔的直径变大而气孔率不变,样品的ε'和tan δ也相应降低.得到的样品中最低的ε'值为2.4297.     

α/β相变对多孔氮化硅陶瓷介电性能的影响

采用反应烧结工艺,通过添加硬脂酸,制备孔径为0.8mm,孔隙率在55%左右的具有宏观球形孔的低密度多孔氯化硅陶瓷,研究了α/β相变对多孔氮化硅陶瓷介电性能的影响.通过调节氮化温度和时间,可得到具有不同β相相对含量(质量分数,下同)的多晶氮化硅陶瓷.结果表明:氮化温度高于1 400℃时发生α/β相变,随着氮化温度的提高和...     

烧结助剂对多孔氮化硅陶瓷的力学性能及介电性能的影响

通过添加烧结助剂,采用常压烧结工艺制备出不同气孔率(19%～54%)的氮化硅陶瓷.采用Archimedes法、三点弯曲法和Vickers硬度测试法测量了材料的密度、气孔率、抗弯强度及硬度.用X射线衍射及扫描电镜检测了相组成和显微结构.用谐振腔法测试了氮化硅陶瓷在10.2 GHz的介电特性.结果表明:材料具有优良的介电性能.随着烧结助剂的减少,样品中气孔率增加,力学性能有所下降,介电常数和介电损耗降低.添加Lu2O3所制备的氮化硅陶瓷的力学性能和介电性能优于添加Eu2O3或Y2O3制备的氮化硅陶瓷.当气孔率高于50%时,多孔氮化硅陶瓷(添加入5%的Y2O3或Lu2O3,或Eu2O3,质量分数)的抗弯强度可达170 MPa,介电常数为3.0～3.2,介电损耗为0.000 6～0.002.     

制备工艺对多孔Si_3N_4陶瓷介电性能的影响(英文)

采用添加成孔剂和冰冻-干燥法制备具有不同气孔率(30%～60%)的多孔Si3N4陶瓷,研究了不同制备工艺对多孔Si3N4陶瓷介电性能的影响.结果表明:不同的成型工艺制备出具有不同孔分布的氮化硅多孔陶瓷,添加成孔剂制备的多孔陶瓷具有较大的孔,洞分布在致密的基体上:冰冻-干燥法制备的多孔陶瓷具有复合孔分布.对样品的介电特性的研究表明,随着样品的气孔率增加,其介电常数和介电损耗减小;添加成孔剂制各样品的介电常数小于冰冻-干燥法制备样品,而其介电损耗较大,多孔Si3N4陶瓷的介电常数和介电损耗分别在5.21～2.91和9.6×10-3～2.92×10-3范围内变化.     

低介电高强度多孔氮化硅陶瓷的研制

以氮化硅为基体,通过加入一定量的特殊无机添加剂,控制好相关工艺参数成功地制备出低密高强低介电的多孔氮化硅材料。采用有机涂层对多孔氮化硅材料表面进行封孔处理,通过对封孔前后材料电性能的对比分析得出:涂层对封孔后表面致密的整体材料电性能影响微小。     

毫米波烧结对纯钛酸钡陶瓷介电性能的影响

利用34.5GHz回旋管毫米波烧结和常规烧结分别制备了纯钛酸钡陶瓷材料，分析和比较了2种烧结方法制备的纯钛酸钡陶瓷材料的介电性能，讨论了毫米波烧结对纯钛酸钡陶瓷材料显微组织和介电性能的影响。结果表明：与常规烧结相比，毫米波烧结过程具有更高的固态扩散速率,毫米波烧结陶瓷样品中出现晶粒异常长大的烧结温度更低；毫米波烧结能够显著降低烧结温度；960℃烧结15min的毫米波烧结样品的相对密度为96.6％，而经960℃常规烧结60min的样品的相对密度仅为54.8％。900℃毫米波烧结15min的样品与1220℃常规烧结15min样品的相对密度相近(分别为88.7％和89.6％)，而前者的介电常数(4224)远高于后者(3655)。     

纳米氮化硅制备天线罩材料介电性能的研究

以国产纳米氮化硅粉为原料，经凝胶注模成型后在流动的高纯N2作为控制气氛的条件下，于1510℃常压烧结出相对密度为0．72，结构均一，抗弯强度达89MPa且具有良好介电性能的Si3N4天线罩材料。研究了原料的纯度、烧结温度、埋烧气氛对瓷体介电性能的影响。结果表明：纳米粉原料中含有大量的SiO2，可以促进坯体的烧结，同时对瓷体的介电性能有较大的影响。因坯体收缩，在致密化以前，其介电常数随烧结温度的升高而增大。当温度高于1510℃时，随着烧结温度的升高，原料中氮化的Si-O数增加，瓷体的宏观缺陷增加，相对密度降低，因此瓷体的介电常数趋于减小。在1510℃烧结温度下，若不加埋料时，坯体中有的Si-O不能被氮化；用石墨粉作埋料，则发生渗碳现象，降低了Si3N4天线罩材料的介电性能。     

硅粉氮化反应合成氮化硅

研究了硅粉直接氮化反应合成氮化硅粉末的工艺因素（包括硅粉粒度、氮化温度、成型压力、稀释剂含量等），借助XRD、SEM等测试手段测定和观察了氮化产物的物相组成和断口形貌。研究结果表明：硅粉在流动氮气氛下，高于1200℃氮化产物中氮含量明显增加；在氮化反应同时还伴随着硅粉的熔结过程，它阻碍硅粉的进一步氮化，其影响程度与氮化温度、氮化速度，素坯成型压力及硅粉粒度等工艺因素有关。在硅粉素坯中引入氮化，其影响程度与氮化温度、氮化速度，素坯成型压力及硅粉粒度等工艺因素有关。在硅粉素坯中引入氮化硅作为稀释剂，提高了硅粉的氮化率，使产物中残留硅量降低；同样在实际生产中可以通过控制适当热处理制度（如分段保温、慢速升温），达到硅粉的完全氮化。在生产中批量合成了含氮量为32．5％，残留硅量为0．05％，主要为α相，含少量β相的针状、柱状的氮化硅。     

烧结助剂对反应烧结氮化硅陶瓷的影响

以Si粉和C粉为主要原料 ,在氮气流量为1.2L·min- 1,氮化温度为 1380℃ ,保温时间为 2 0h的条件下 ,研究了分别以 10wt%的MgO、Al、Al2 O3和Al2 O3+Y2 O3粉为烧结助剂对反应烧结氮化硅陶瓷的影响。结果表明 :以MgO粉作烧结助剂时 ,试样的主要成分是MgSiO3,另外还有Si2 N2 O ,但没有Si3N4 生成 ;以Al粉作烧结助剂时 ,试样的主要成分是SiO2 ,仅有少量Si3N4 存在 ;以Al2 O3作烧结助剂时 ,试样的主要成分是β Si3N4 和α Si3N4 ;以 2wt%Al2 O3+8wt%Y2 O3作烧结助剂时 ,试样的主要成分为 β Si3N4 ,同时含有少量α Si3N4 。     

氮化硅陶瓷烧的烧结

氮化硅陶瓷广泛用作高温结构材料,是很有前途的陶瓷材料之一。本文研究了氮化硅硅瓷烧结动力学,分析了影响氮化硅陶瓷烧结的因素,为氮化硅陶瓷结提供了依据。     

加入纳米氮化硅对氮化硅陶瓷性能与结构影响

本文以亚微米级氮化硅为起始原料，加入纳米氮化硅来增强基体，添加氧化铝和氧化钇为烧结助剂，等静压成型，采用无压烧结的方式来制备具有优良性能的氮化硅陶瓷。主要研究了纳米氮化硅的分散；纳米氮化硅的加入量对氮化硅陶瓷力学性能的影响；纳米氮化硅的加入量对氮化硅陶瓷使用性能的影响；纳米氮化硅的加入量对氮化硅陶瓷显微结构的影响。研究结果表明：乙醇作为溶剂在分散介质为聚乙二醇的情况下，超声波震荡40分钟时，纳米氮化硅分散效果最好；随纳米氮化硅加入量的增加，显气孔率增加，吸水率增大；加入3wt％的纳米氮化硅时，试样的体积密度最大，抗弯强度、洛氏硬度、断裂韧性最好，具有较理想的显微结构。     

粉体粒度对BaTiO_3陶瓷结构与电性能的影响

以采用共沉淀法制备的钛酸钡(BaTiO3)粉体为原料制备陶瓷。并利用XRD、DSC、SEM等分析手段对陶瓷材料的物相、相转变、显微结构进行表征,和利用电容测量仪、粒度分析仪等对陶瓷材料的电性能及粉体的粒度进行测试。研究了粒度对BaTiO3陶瓷微观结构和介电性能的影响。结果表明:随着预烧温度的提高,粉体的粒度增大,其陶瓷烧成温度也相应提高,并获得了优良的介温性能,粉体粒径为360nm的BaTiO3粉体经1290℃烧结后居里峰介电常数达到8119。     

超细BaTiO3陶瓷晶粒尺寸对介电性能的影响

通过对粒径均匀分布的细晶粒纯BaTiO3陶瓷介电性能研究发现,陶瓷的介电常数和介电损耗随晶粒粒度发生明显变化。随晶粒的减小,相变弥散,Curie温度降低,介电常数和介电损耗减小。平均晶粒度280nm的样品具有高的室温介电常数,部分晶粒仍保持铁电相结构是导致高介电常数的原因。     

起始粉末相组成对氮化硅材料显微结构和力学性能的影响

研究了起始粉末中α／β相组成的变化对所得氮化硅材料显微结构和力学性能的影响。随着起始粉末中β相含量的增加,显微结构明显细化,柱状颗粒数目增加而尺寸减小,从具有异常长大太颗粒嵌套结构变为由小柱状颗粒组成的均匀结构。     

锰掺杂对压电陶瓷介电性能的影响

采用传统的电子陶瓷工艺制备了高性能四元系压电陶瓷（PZN-PMS-PZT）。考察了不同剂量锰掺杂对压电陶瓷的室温介电常数（εTr)，介电常数温度谱以及居里温度（Tc)的影响。实验结果表明：随着Mn含量的增加，压电陶瓷的室温介电常数εTr减小；由于内偏置场的影响，居里温度Tc随锰含量的增加而增加。     

混料方式对氮化硅陶瓷力学性能和显微结构的影响

借助扫描电镜、透射电镜、高分辨电镜、能量分散X射线等分析手段,研究了无压烧结氮化硅陶瓷材料的力学性能和显微结构,着重比较了粉料混合方式对材料力学性能和显微结构的影响。研究结果表明:行星式球磨机强化球磨混料可以有效地改善陶瓷粉料的混和效果,使烧结助剂均匀分布,抑制了晶粒的异常长大,有利于均匀结构的形成,力学性能也有不同程度的提高,而采用普通球磨混料方式制备的材料在局部区域产生晶粒异常长大情况。强化球磨混料制备氮化硅陶瓷的弯曲强度高达1.06GPa,Rockwell硬度达92,Vickers硬度达14.2GPa,断裂韧性达6.6MPa·m1/2。