CaO- ZnO-B2O3-SiO2玻璃/Al2O3低温共烧复合陶瓷基板研究

用CaO-ZnO-B2O3-SiO2玻璃和氧化铝陶瓷复合材料制备了低温共烧陶瓷基板.在CaO-B2O3-SiO2微晶玻璃中引入ZnO,玻璃微晶化后的主晶相仍为硅灰石,但它的软化温度有不同程度的降低,同时析晶温度也有了显著的改变.特别是以ZnO部分取代CaO时,析晶温度明显提高.该玻璃与氧化铝复合可以在较宽的温度范围内烧结.在850℃/30 min烧结,得到了气孔率为1%、介电常数εr = 7.10的陶瓷基板材料.     

CaO含量对CBAS玻璃/Al2O3低温共烧陶瓷的影响

本文主要研究了CaO含量对CaO-B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂(CBAS)玻璃/Al₂O₃低温共烧陶瓷结构和性能的影响。利用DSC、FTIR、XRD、SEM等测试方法对玻璃和低温共烧陶瓷的结构进行表征与分析。研究结果表明,CaO含量低于40%(质量分数,下同)时,由其引入的游离氧增加破坏了网络结构,降低玻璃黏度。CaO含量为40%及以上时,Ca²⁺与[SiO₄]四面体形成较大的阴离子基团,增大玻璃黏度,提高玻璃化转变温度。CaO会促进CaSiO₃和Ca₂SiO₄的析出和CaSiO₃向Ca₂SiO₄的转变。CaO含量增加导致陶瓷的致密度先增加后减少,晶相尺寸增大,使陶瓷的密度、抗折强度和介电常数先增大后减小。当CaO含量为40%时,样品综合性能最好,密度最大为2.94 g/cm³,抗折强度为153.44 MPa,介电常数为9.69。     

玻璃／陶瓷体系低温共烧陶瓷的研究进展

低温共烧陶瓷（LTCC）是现代做电子封装中的重要组成部分,因其性能优良而得到了广泛应用。LTCC基板材料可以分为玻璃／陶瓷体系和微晶玻璃体系两大类。本文叙述了玻璃／陶瓷体系低温共烧陶瓷的材料组成、研究现状、存在问题以及未来的发展趋势。     

低温共烧微波介质陶瓷的研究

随着现代信息产业的飞速发展,对电子线路的微型化、轻量化、集成化和高频化提出了更高的要求.本文研究了低温共烧微波介质陶瓷的发展、意义、工艺及其三大体系,并重点探讨了软铋矿(Bj12MO20-δ)的低温共烧特性.探讨了微波介质陶瓷低温共烧技术的发展现状和将来的发展趋势,指出了发展的不足和主要发展方向.     

应用于低温共烧陶瓷元件的La2O3-B2O3-TiO2玻璃和BaNd2Ti5O14陶瓷基复合材料

由BaNd2Ti5O14陶瓷和无铅稀土硼玻璃(LBT)合成的玻璃陶瓷复合材料可以用于制备低温共烧陶瓷元器件(LTCC).本研究对这种玻璃陶瓷复合材料进行了检测,并分析探讨了它的相对密度、收缩率和微波介电特性(εr,Q×f0).低温烧结体呈现出可应用的特性,即相对密度高,超过85%,介电常数εr为13～20,Q×f0为2000～10000.结果显示,这种复合材料在制备高频低温共烧陶瓷元器件方面有很好的应用前景.     

铅硼硅酸盐玻璃中Al_2O_3含量对复相玻璃陶瓷性能的影响

以低软化点的铅硼硅酸盐玻璃和Al2O3粉末为原料,制备Al2O3/玻璃低温共烧复合玻璃陶瓷材料。考察烧结温度和添加不同质量分数的Al2O3对复合玻璃陶瓷烧结机制和微波介电性能的影响,并探讨了作用机制。结果表明:Al2O3掺入PbO-B2O3-SiO2玻璃中改善了与Al2O3陶瓷的界面润湿,对烧结有一定的促进作用。在添加质量分数为4%Al2O3的复相玻璃陶瓷、烧成温度为850℃时性能最好,其密度为3.1 g/cm3,介电常数为8.46,介电损耗为0.001 1。     

BaO-Al2O3-B2O3-SiO2玻璃/SiO2高膨胀低温共烧陶瓷研究

用BaO-Al2O3-B2O3-SiO2玻璃与二氧化硅复合的方法制备了高膨胀系数低温共烧陶瓷。实验首先制备一组玻璃材料,通过热膨胀测试、DTA等方法研究了玻璃的热学性能,然后用玻璃与石英、方石英和鳞石英晶体按一定比例复合制得高膨胀低温共烧陶瓷。通过烧结试验、XRD等分析方法研究了复相陶瓷材料的烧结收缩性能、晶相组成、热膨胀系数和介电常数。结果表明:50%BaO-7.5%Al2O3-30%B2O3-12.5%SiO2玻璃具有较低的转变温度(520℃)。该玻璃与鳞石英晶体以1:1的比例复合,850℃/10min烧结可以获得热膨胀系数为12.18×10-6K-1、介电常数为5.37的低温共烧陶瓷。     

电子基板用玻璃/陶瓷复合材料的低温共烧与性能

玻璃/陶瓷低温共烧复合材料具有高导热性、快速电子信号传输性能、热膨胀系数与硅匹配、力学性能良好等优点,被广泛应用作电子基板材料。本文简要阐述了玻璃/陶瓷复合材料的烧结机理和影响因素,综述了主要的制备方法,指出了烧结过程中可能存在的关键问题,并讨论了玻璃/陶瓷复合材料的性能调控方法。最后,展望了玻璃/陶瓷复合材料在电子信息领域的发展方向和应用前景。     

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...     

Al2 O3对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响

硼硅酸盐玻璃具有优良的抗热冲击性能和优异的光学性能。主要探讨了Al2 O3对硼硅酸盐玻璃的结构和性能的影响。通过红外光谱测试分析了Al2 O3含量不同时玻璃的结构变化,测试了玻璃的热膨胀系数,转变温度、膨胀软化温度、粘度和化学稳定性。研究结果表明：Al2 O3的加入使得玻璃结构中[ BO4]减少,[ BO3]相应增加,从而使得玻璃结构疏松。玻璃的热膨胀系数增大,Tg 和膨胀软化点Td 降低,化学稳定性减弱;但玻璃的软化点Tf 在Al2 O3含量小于3%时,随Al2 O3含量增加有降低趋势,大于3%时随Al2 O3含量增加有增大的趋势。玻璃的高温粘度随Al2 O3的加入增大,但低温粘度减小。     

PTFE/Al/Fe_2O_3复合材料的性能

研究了以聚四氟乙烯(PTFE)为基体,Al/Fe_2O_3混合物为填料的复合材料的准静态压缩性能和撞击感度,探讨了不同烧结温度和不同PTFE含量对复合材料性能的影响。结果表明,随着PTFE含量以及烧结温度的增加,材料强度均呈现先增加后降低的趋势。PTFE质量分数在70%和80%的PTFE/Al/Fe_2O_3复合材料在烧结温度340~370℃的范围时,能够在准静态压缩过程中产生剧烈反应,发出爆炸声和明亮的火光。370℃烧结的PTFE质量分数为70%的复合材料的撞击感度最高,特性落高值仅有37 cm,非常敏感。在同一烧结温度下,随着PTFE含量的增加,复合材料的撞击感度先增加后降低;PTFE含量相同时,随烧结温度的增加,材料撞击感度为先增加后降低。     

Ultralow-permittivity glass /Al2O3 composite for LTCC applications

In the field of low temperature co-fired ceramic (LTCC), it remains a challenge to design the performance of LTCC with low permittivity less than 5. Here, a novel glass mixture of K-Al-B-Si-O (KABS) and Zn-B-Si-O (ZBS) is introduced as a sintering aid of alumina to obtain ultralow-permittivity glass/Al₂O₃ composite. Meanwhile, the factors of glass mixture component on microstructure, phase structure and dielectric properties of the composites are considered systematically. The crystal structure measured by X-ray diffraction (XRD) shows that pure crystalline phase of ZnAl₂O₄ spinel can be attained by tailoring the component of the glass mixture. In case of mass ratio of KABS: ZBS equal to 6:4, it favors to efficiently increase the sintering densification of composite, and significantly benefit the low dielectric loss, good mechanical and thermal performances. In detail, the optimal glass/ceramic composites sintered at 850 °C for 2 h exhibit the bulk density of 2.89 g/cm3, ε_r of 4.92 at 14 GHz and Q × f of 6873 GHZ, flexural strength of 202 MPa, thermal expansion coefficient of 5.5 ppm/°C. The above study provides an effective approach for preparing the novel composites as a promising candidate for LTCC applications.     

PBT/碱硼基空心玻璃微珠复合材料的制备及性能

采用共混与注塑工艺制备出聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/碱硼基空心玻璃微珠复合材料。通过高倍偏光显微镜、扫描电子显微镜对材料的结构进行了表征,并重点研究了碱硼基空心玻璃微珠对PBT复合材料的密度和力学性能的影响。结果表明:微珠由于是玻璃质的具有中空结构的正球体材料,具有质轻、粒径互补,合理填补空隙的作用。当微珠添加量达到15%时,PBT复合材料密度明显降低,下降约9%。复合材料拉伸强度和拉伸弹性模量有所增强,分别提高了9.5%和21.49%。复合材料弯曲强度和弯曲弹性模量具有同样的趋势,分别提高了7.0%和21.87%。综合各项强度,在冲击强度合理降低的情况下,微珠HN60最佳添加量为8%。     

玻纤增强PPS/Al_2O_3复合材料导热性能的研究

采用玻璃纤维(GF)增强聚苯硫醚(PPS)/微米级氧化铝(Al2O3)导热体系,通过改变GF的用量制备了系列PPS/GF/Al2O3复合材料,研究了GF引起的导热系数变化规律。利用热扩散系数的变化,探讨了GF对Al2O3粒子导热网络形成的桥接作用。结果表明,当Al2O3的用量为40%~50%时,PPS/GF/Al2O3复合材料中Al2O3粒子间距适中,GF在Al2O3粒子之间导热桥接作用明显。PPS/GF/Al2O3复合材料淬断面形貌的扫描电镜照片佐证了上述结果。     

B2O3对低膨胀硼硅酸盐玻璃结构及性能影响的研究

以Na₂O-B₂O₃-SiO₂低膨胀玻璃为基础玻璃体系,用B₂O₃逐步取代SiO₂,采用高温熔融法制备出低膨胀硼硅酸盐玻璃。通过红外光谱、扫描电镜分析了玻璃微观结构,X射线光电子能谱分析了桥氧和非桥氧含量,研究了B₂O₃含量对硼硅酸盐玻璃机械性能、热膨胀性能和紫外-可见光透过率的影响。结果表明:B₂O₃含量的增加使玻璃结构中的[BO₃]增多,玻璃分相逐渐加重;该体系玻璃的机械性能良好,显微硬度达802 kg/mm²,抗折强度达147 MPa;转变温度和软化温度都逐渐降低,热膨胀系数逐渐增加;玻璃样品的可见光透过率在90%左右,无明显规律,[BO₃]增多,玻璃结构中非桥氧的含量增加,玻璃的紫外-可见光透过率逐渐降低。     

偶联剂对LLDPE/Al2O3复合材料性能的影响

分别采用经过偶联剂处理和未经过偶联剂处理的Al2O3来改性线性低密度聚乙烯(LLDPE)。采用模压成型法制备了改性LLDPE/Al2O3复合材料,测试了复合材料的力学性能和流变性能,并探讨了不同种类的偶联剂及其用量对复合材料性能的影响。结果表明:偶联剂的加入使复合材料熔体流动速率及零剪切黏度进一步提高。硅烷偶联剂KH-550对复合材料拉伸强度和断裂伸长率的改善均最佳。当偶联剂的质量分数为1.0%时,复合材料的整体性能表现最佳。     

C_(sf)/Al_2O_3复合材料的力学性能和介电性能

采用无压烧结的方法制备了短切碳纤维/氧化铝(Csf/Al2O3)复合材料,研究了短切碳纤维含量变化对复合材料洛氏硬度、抗弯强度及微波介电性能的影响。结果表明:短切碳纤维在氧化铝基体中分散均匀,呈明显的各向异性。随着短切碳纤维含量的增加,复合材料的致密度和洛氏硬度HRA都明显降低,而试样的抗弯强度则先升高后降低。当纤维含量为0.25%时,试样抗弯强度达到最大值285 MPa,相比纯氧化铝基体提高了43.2%。在8.2~12.4 GHz频率范围的复介电常数测试结果表明,复介电常数的实部和虚部随碳纤维含量的增加先逐渐上升,当碳纤维含量从0.5%增加到0.65%时,试样的介电常数实部和虚部都显著降低,这主要是由于试样的致密度急剧下降造成的。     

Fe-Al金属间化合物/Al2O3陶瓷复合材料研究

文章介绍了一种新型的Fe-Al金属间化合物/氧化铝陶瓷复合材料.该材料的抗弯强度和断裂韧性随着Fe-Al金属间化合物含量的增加而提高,但硬度降低.     

纳米Al2O3/环氧树脂复合材料的制备及性能

在原位法制备纳米复合材料时，要使纳米粒子在树脂中分散均匀，必须首先获得稳定的单体悬浮体系。基于这一原理，本文通过对纳米Al2O3表面改性即选择合适的分散剂，获得稳定的纳米Al2O3/丙酮悬浮液，然后将环氧树脂溶解于其中，制得纳米Al2O3／环氧树脂复合材料。运用透射电子显微镜，观察了纳米Al2O3在环氧基体中的分散情况。分析并讨论了纳米Al2O3含量对该复合材料力学性能的影响。结果表明：利用稳定的悬浮体系能制得分散较为均匀的纳米复合材料，在纳米Al2O3含量为5％的情况下，纳米复合材料的力学性能达到最优。