掺钪钨粉的制备研究

采用液-固掺杂工艺,以Sc(NO3)3水溶液制备了Sc2O3掺杂的钨粉,研究了所获钨粉的形貌、Sc2O3的分布。扫描电镜显示掺杂钨粉颗粒表面和裂缝中均匀附着了Sc2O3粉末,选区能谱分析证明Sc2O3在钨颗粒的表面覆盖均匀。Sc2O3与钨接触面增多,增大了钪与钨的结合力,该掺杂钨粉能够用于制备热电子发射均匀、抗离子轰击能力强的含钪钡钨阴极。     

微波传输用HTCC金属化钨浆料的研制

研究了高温共烧厚膜导体钨浆料的制备工艺,分析了金属钨粉微观形貌及粒度分布,无机粘结相含量对印刷分辨率、金属化与陶瓷基板的结合强度、金属化层方阻值的影响。为满足微电子封装要求,通过选用粒度小于5μm、表面光滑的球形的两种钨粉进行混合,添加适量无机粘结相和以乙基纤维素为主的有机载体,采用球磨或者三轴研磨机进行有效分散,并将浆料粘度控制在一定范围内,制备出适合100μm线宽/间距精细印刷、金属化与陶瓷基板的结合强度54 MPa、方阻值为6mΩ/□的金属化浆料。将研制的金属化钨浆料应用在作为微波器件封装外壳的信号输入输出端口的陶瓷绝缘子上,在29~31GHz的Ka波段,绝缘子的插入损耗为0.4dB,电压驻波比(VSWR)小于1.15。     

陶瓷金属化的方法和配方

烧成块的氧化铍陶瓷的金属化方法如下:首先在陶瓷上涂一层按重量比为70～85%的钨粉和15～30%的氧化钇(Y_2O_3)粉的混合物,然后加热到足够的温度,使钨粉烷结,并使 Y_2O_3与 BeO 反应生成液相,而渗透和填充到烧结钨的间隙中去。这样,在氧化铍陶瓷上提供了一种键合牢固的金属化表面,以便同其它金属焊接,形成电连接或密封结构。     

均匀沉淀法制备陶瓷金属化层的微观结构研究

利用均匀沉淀法制备了混合均匀并且钼粉粒度达到纳米级的陶瓷金属化粉末,使用该粉末进行了陶瓷金属化层制备,获得了比较理想的陶瓷金属化层显微结构。同时研究了Mo的含量及烧结温度对陶瓷金属化层显微结构的影响,并将该工艺生产的制品与国内现有制品的微观结构进行了对比。     

高纯、细晶Al2O3陶瓷的Mo-Mn金属化机理研究

通过对高纯、细晶Al2O3陶瓷金属化层、金属化层被酸腐蚀后的陶瓷表面显微结构及金属化层中元素在金属化层与陶瓷中的分布情况分析,探讨了高纯、细晶Al2O3陶瓷的Mo-Mn金属化机理。研究发现高纯、细晶Al2O3陶瓷的金属化机理与95%Al2O3陶瓷存在很大不同,高纯、细晶Al2O3陶瓷金属化时,Al2O3相通过溶解-沉淀传质过程,细小颗粒和固体颗粒表面凸起部分溶解,并在金属化层中的较大Al2O3颗粒表面析出。在Al2O3颗粒生长和形状改变的同时,金属化层形成致密结构,完成了烧结,实现了金属化层与高纯、细晶Al2O3陶瓷的紧密结合。     

“开桶即用”陶瓷金属化专用钼粉的开发与应用

本文概述了陶瓷金属化专用钼粉开发的重要性和现状,汇总并分析了钼粉相关的国家标准、行业采购标准及表征方法;结合“开桶即用”陶瓷金属化专用钼粉的开发与应用,重点探讨了激光粒度测试的重复性和准确性、主含量Mo的测定及钼粉工艺适应性等问题;仅通过金属化工艺微调,即可使专用钼粉获得成功应用,同时提高陶瓷金属化产品质量、节能降耗、替代进口.     

Mo粉对95瓷金属化工程化生产的影响

本文采用两种不同的Mo粉处理工艺,将Mo粉中团聚体打开,获得粒度较小的Mo粉体,然后,找出适合处理后的Mo粉丝网印刷工艺.结果发现,Mo粉通过湿磨工艺处理后,D50可以降至1.78μm.用该种粉体金属化后的95％ Al2O3陶瓷,其金属化层致密、均匀,封接强度较干磨工艺处理Mo获得的金属化封接强度提高了2.5倍,达到350MPa以上.     

高纯氧化铝陶瓷表面形貌对Mo-Mn法金属化封接强度的影响

本文通过不同烧结温度制备出两种显微结构的高纯Al2O3陶瓷,采用四种不同的加工方式,制备出不同表面状态的高纯Al2O3陶瓷样品.利用轮廓仪测量样品表面粗糙度,并利用扫描电镜对其表面显微形貌进行分析.然后,将各种不同表面形貌的高纯Al2O3陶瓷进行高温Mo-Mn法金属化,并用Ag焊料进行封接.最后,测试出不同表面形貌的高纯Al2O3陶瓷金属化封接强度,进而研究高纯氧化铝陶瓷表面形貌对其Mo-Mn金属化封接强度的影响.结果发现,表面未加工高纯Al2O3陶瓷金属化封接强度高、一致性最好.     

微电子陶瓷封装的金属化技术

由于陶瓷具有优良的综合特性，被广泛用于高可靠性微电子封装，而多层陶瓷的金属化技术是微电子陶瓷封装的关键技术之一。本文介绍了多层陶瓷共烧工艺技术，开展了3种不同粒度的W粉与陶瓷的匹配烧结试验及金属化强度测试，首先通过W粉粒径分布测试，确定了3种试验w粉的粒度；其次进行了收缩率匹配实验，确定3号W粉与陶瓷A的匹配性最好，平均翘曲度为0．005，2号W粉与陶瓷B的匹配性最好，平均翘曲度为0．008；最后测试了金属化抗拉强度，3种粒度的W粉金属化层都能与陶瓷B形成好的结合强度。实验表明，合理的W粉粒度选择有利于提高金属化与陶瓷的匹配烧结质量及金属化的可靠性。     

氧化铝陶瓷的Mo-Mn-Ti-Si-Al系统膏剂金属化工艺研究

用Mo-Mn-Ti-Si-Al系统膏剂金属化两种氧化铝陶瓷材料。封接强度实验结果表明,Mo-Mn-Ti-Si-Al系统膏剂不适宜高纯Al2O3陶瓷的金属化封接,而比较适宜95%Al2O3陶瓷的金属化封接。用该膏剂金属化95%Al2O3陶瓷,其焊接强度最高值可达150MPa以上。通过显微结构分析发现,高纯Al2O3陶瓷的金属化机理与95%Al2O3陶瓷金属化的机理不同,前者中玻璃相仅仅通过高温熔解-沉析与表面的Al2O3晶粒反应,后者金属化层内玻璃相与陶瓷内玻璃相相互迁移渗透。     

粉体颗粒级配对多孔Al2O3陶瓷性能的影响

用两种不同颗粒度分布的Al2O3陶瓷粉体进行颗粒级配来制备多孔Al2O3陶瓷。通过分析测试多孔瓷的吸水率、孔径大小及分布、孔洞的形貌等技术指标,研究粉体颗粒级配对多孔Al2O3陶瓷性能的影响。     

铜钼化合物氢还原制备铜钼复合粉研究

通过对铜钼化合物氢还原过程进行热力学分析,找到了制备均匀细颗粒铜钼复合粉的热力学途径。设计了封闭还原系统,用此系统进行氢气热还原,不仅使氢气得到充分利用,而且容易判断反应终点。通过系统内的特殊装置除水,降低了还原温度,在650℃下还原得到了混合均匀的铜钼复合粉。系统能彻底快速除去反应生成的水分,使反应物的湿度大大降低,确保能得到细颗粒的铜钼复合粉,其平均粒径小于70nm。     

湿化学法合成CLSNT微波介质陶瓷粉体

用改进的 Pechini 法合成 Ca_(0.28)Li_(0.15)Sm_(0.28)Nd_(0.15)TiO_3(CLSNT)陶瓷粉体。采用 TG、DTA、XRD 和 SEM等技术对 CLSNT 陶瓷粉体进行分析。在 600℃预烧 3 h 后,钙钛矿结构的 CLSNT 相形成,但有少量 Sm_2Ti_2O_7、TiO_(1.49)、Ti_3O_5、Ti_4O_7 相。预烧温度升高到 1 000℃,只有钙钛矿结构的 CLSNT 相。用这一方法能在相对低的温度下制备出性能优良的微波介质陶瓷。在 1 230℃下烧结 3 h,εr为 98,Q·f 为 6 360 GHz,τf 为 8×10–6℃–1。     

sol-gel燃烧合成CLST陶瓷

采用sol-gel法合成了CaO-Li2O-Sm2O3-TiO2(CLST)陶瓷粉体。用XRD、TEM等手段对CLST粉体和CLST陶瓷的相结构和形貌进行了表征,同时测试了不同烧结温度的CLST陶瓷的介电性能。结果表明:CLST前驱体在900℃煅烧3h,晶体结构已经完全形成,主晶相为斜方钙钛矿结构,一次粒子粒径约60nm。1150℃烧结3h时,CLST陶瓷表现出优良的介电性能:εr为110,tanδ为0.008,τf为11×10–6/℃。     

机械活化燃烧合成AlN-Al_2O_3复合陶瓷粉

在催化剂氯化铵的作用下,将高能球磨机械活化后的工业铝粉置于空气中自燃,制备出了AlN质量分数约为80%的AlN-Al2O3复合粉体。通过对原始铝粉和球磨铝粉的形貌进行对比分析,探讨了球磨对铝粉的机械力化学效应。借助XRD和扫描电镜分析了燃烧产物的物相、形貌和结构,结果表明,生成的AlN颗粒主要集中于燃烧产物中心部,粒径为2μm;生成的Al2O3颗粒则主要分布于燃烧产物外表面,粒径为100nm。     

SrBi4Ti4O15陶瓷的制备及其电学行为

采用高强度机械混合的特殊液相沉淀法,以Sr(NO3)3、(C4H9O)4Ti和Bi(NO3)3·5H2O、为原料,制备了SrBi4Ti4O15纳米粉体。研究了前驱体的煅烧温度,粉体结构、粒度,陶瓷的烧结温度及其电性能。结果表明:制得的纳米级SrBi4Ti4O15粉体分散性好、粒径分布范围窄,显著降低了其烧结温度,较之普通固相法至少降低100℃,且粉体烧结活性较高,瓷体致密化温度在970～1000℃,成瓷效果良好。在100Hz以下,εr和tanδ随频率增加显著变小。     

Y_2O_3掺杂超细(Ba,Sr)TiO_3基电容器陶瓷的研究

通过sol-gel法制得高纯、超细的Ba0.7Sr0.3TiO3粉体。以液相法掺杂MgO、ZnO、Bi2O3,和Y2O3等物质,得到平均粒径为50nm左右的混合粉体,制备出超细晶BST电容器陶瓷。分析了掺杂Y2O3对BST电容器陶瓷介电性能和显微结构的影响。结果表明:适量的Y2O3掺杂能够明显改善陶瓷介电性能,当w(Y2O3)为0.75%,烧结温度为1200℃时,得到了εr为2538,tanδ为0.006,耐压强度为5.83×103V/mm的BST电容器陶瓷。     

纳米Fe粉的制备研究

总结了纳米Fe粉的制备方法,重点介绍了一种新的制备方法——封闭循环氢还原法。该方法以FeSO·47H2O和NaOH为原料,采用沉淀方法制备粒径为30～70nm的Fe2O3粉末,其反应条件为:反应温度50℃,反应终点pH值大于12,陈化时间1h。用封闭循环氢还原法,在400℃下还原Fe2O3得到了Fe粉。其粒径在20～50nm之间,含量为99.16%。     

超细银粉的制备及其导电性研究

用化学还原法在醇水体系中制备出平均颗粒粒径为 0.8~1.2 μm、分散性好的超细球银。讨论了表面活性剂、还原剂的种类、温度、硝酸银含量及 pH 值对球银颗粒粒径和分散性的影响。将所得超细球银在水体系中高效率球磨得分散性好的光亮片状银粉,平均粒径<6 ìm,比表面积 0.7~1.3 m2/g。讨论了吸附在银粉表面的有机物的种类和比表面积对片银导电性能的影响,结果表明:比表面积越大,导电性越好。