熔制温度对CBS系微晶玻璃结构与性能的影响

采用高温熔融法制备CaO-B2O3-SiO2(CBS)微晶玻璃,考察不同熔制温度对该体系微晶玻璃结构和性能的影响。结果表明:熔制温度1 400～1 450℃,试样中存在少量未熔融的SiO2,有利于CaSiO3晶相的析出和晶粒细化,加速CBS系微晶玻璃致密化。熔制温度为1 450℃粉料,850℃烧结保温15 min所制CBS性能较优:体积密度为2.54 g.cm–3,相对介电常数为6.42,介电损耗为0.000 9。     

添加剂对CBS系LTCC基板的匹配性能的影响

采用水淬法制备了CaO-B2O3-SiO2(CBS)玻璃,研究了MgO替代Na2O、K2O掺杂对所制CBS玻璃的烧结性能、介电性能和热膨胀性能的影响。结果表明:MgO的替代掺杂使CBS玻璃的软化温度提高,黏度活化能增大,银离子扩散能力减弱,并使CBS玻璃与银电极匹配共烧发黄的现象得到改善。含有0.2%MgO和0.1%Na2O(质量分数)并于850℃烧结制备的CBS玻璃性能较佳:密度为2.45 g/cm3,1MHz频率下εr为5.98,tanδ为5×10–4,线膨胀系数为10.1×10–6/℃。     

钙硼硅系LTCC材料性能研究

在低软化点钙硼硅玻璃(LG)[r(Ca:Si)>1]中添加高软化点钙硼硅玻璃(HG)[r(Ca:Si)<1],经低温烧结制备了钙硼硅(CaO-B2O3-SiO2,CBS)LTCC材料(又称CBS微晶玻璃)。利用XRD和SEM,研究了HG的添加量及烧成温度对钙硼硅LTCC材料的物相和微观结构的影响。结果表明,HG玻璃的引入有效提高了LG的烧结性能及拓宽了烧结范围,且有效降低了该材料的相对介电常数。w(HG)为20%时,CBS微晶玻璃能够在850～910℃烧结致密;在1MHz测试频率下,相对介电常数小于7.25,介质损耗小于2×10–3。     

Zr掺杂CBS微晶玻璃结晶相的定量分析

在850℃下制备了Zr掺杂CaO-B2O3-SiO2(CBS)微晶玻璃。采用Rietveld全谱拟合法分析了所制微晶玻璃中各结晶相的相对含量,以及分峰法计算得到微晶玻璃的结晶度,从而分析出Zr掺杂CBS微晶玻璃中各结晶相的含量。与内标法计算结果比较,该方法计算得到的结晶度相对误差为1.35%,结晶相绝对含量的最大相对误差为5.47%。该方法可用于定量分析含有结晶相和非晶相的其他多组分材料,为其提供理论分析的依据。     

低介低损耗CaO-B_2O_3-SiO_2系微晶玻璃性能研究

采用高温熔融–水淬法制备了CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃。通过烧结点实验仪、梯温炉、DTA、XRD对其烧结性能、析晶性能、致密性及介电性能进行了研究。结果表明:可应用于LTCC基板材料的微晶玻璃组成为:x(SiO2)为18.0%、x(CaO)为36.8%、x(B2O3)为45.2%;该微晶玻璃在723℃附近开始软化,771℃析出硼钙石晶体;经850℃烧结1h后得到的微晶玻璃样品具有良好的介电性能(1MHz):εr为4.67,tanδ为0.71×10–3。     

硼含量对钙硼硅系微晶玻璃性能的影响

采用高温熔融法,制备了不同硼含量(w(B2O3)为30%～40%)的CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃。考察硼含量对该体系微晶玻璃熔制过程中B2O3挥发率及其性能的影响。结果表明:随w(B2O3)增加B2O3挥发率增大,从4.27%增至6.91%。w(B2O3)为35%时,试样的烧结温度范围较宽,在最佳烧结温度850℃下,体积密度为2.54g/cm3;10MHz下,εr为6.42,tanδ为9×10–4;试样的εr随w(B2O3)变化不大,处于6.2～6.5,w(B2O3)为30%或40%时,tanδ显著增大至10–2量级。     

Eu3+掺杂GdPO4微晶玻璃的制备及其发光特性的研究

采用高温熔融法,制备了摩尔组分为53P2O5-16BaO-9Na2O-7K2O-14.25Gd2O3-0.75Eu2O3系统基质玻璃,熔化温度为1 400℃,经过热处理后获得微晶玻璃。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱,对微晶玻璃的结构、形貌和发光性能进行研究。XRD结果表明,基质玻璃经过700℃、800℃热处理2h得到Eu3+掺杂GdPO4微晶玻璃,其晶粒尺寸分别约为39nm和55nm;荧光光谱研究结果表明,与基质玻璃相比,微晶玻璃的激发强度和发射强度明显增强,微晶玻璃中源自Eu3+的7F0-5L6跃迁强度与电荷迁移带强度的比值降低,发射峰出现明显劈裂,且5D0-7F2与5D0-7F1跃迁强度的比值减小,表明Eu3+成功地进入了GdPO4晶相中。微晶玻璃中,Eu3+发射强度和激发强度随着热处理温度的升高而增强。     

CaO-B2O3-SiO2系LTCC基板材料的制备及烧结

通过高温熔融法制备的CaO-B2O3-SiO2(CBS)系玻璃粉体(A料)与固相合成法制备的CaO-B2O3-SiO2-Al2O3粉体(B料)按照质量比7∶3混合,烧结制备CBS系LTCC材料,研究不同烧结温度对材料性能的影响。结果表明：在850℃下烧结的CBS玻璃陶瓷致密性好,x=y方向收缩率为15.16％,密度为2...     

镁铝硅钛铈系微晶玻璃的显微结构及介电性能

选取工业纯原料,采用熔融法制备了镁铝硅钛铈系微晶玻璃,研究其在不同晶化温度下的显微结构及微波介电性能。结果表明:随着晶化温度的提高,微晶玻璃的εr先增大后减小,在1000℃时达到最大值;同时微晶玻璃中晶粒逐渐长大,残余玻璃相减少,tanδ降低;当晶化温度超过1200℃时,晶粒粗化,tanδ略有升高。所制微晶玻璃在微波频率(8GHz)下,其εr在8.55~14.61可调,tanδ小于8×10–4,是一种性能优良的微波介质材料。     

电子浆料用Bi_2O_3-B_2O_3系无铅玻璃粉性能研究

采用高温熔融水淬的方法,制备了w(Bi2O3)为50%～65%,w(B2O3)为25%～40%的Sb2O3掺杂Bi2O3-B2O3系玻璃粉体,研究了Bi2O3和B2O3含量对所制玻璃的玻璃转变温度tg、软化温度tr,线膨胀系数α1以及电阻率ρ等的影响.结果表明,随着w(Bi2O3)的增加,玻璃的tr缓慢下降并维持在490℃左右,熔封温度为550～600℃,α1从62.3×10-7/℃上升至69.1×10-7/℃;在80～200℃,玻璃的ρ为1011～1013Ω·cm.     

钡镓锗透明微晶玻璃的制备及性能

文中通过微晶化工艺制备出钡镓锗透明微晶玻璃,并研究了其透红外性能和力学性能。结果表明,810~910℃热处理0.5 h 时,钡镓锗微晶玻璃析出单一ZrO2 晶体。处理温度为830℃时,钡镓锗微晶玻璃中开始析出少量ZrO2 晶粒,尺寸约几个纳米;处理温度升到870℃时,平均晶粒尺寸为250 nm;晶化温度高于870℃时,晶粒数量显著增多,晶粒粗大,而且发生团聚现象。晶化温度为810~850℃时,可以获得透红外性能和力学性能兼顾的钡镓锗透明微晶玻璃;处理温度为870℃时,钡镓锗微晶玻璃的力学性能出现极值,但透红外性能降低;若继续升高处理温度,钡镓锗微晶玻璃的透红外性能和力学性能均下降。     

铁磁性微晶玻璃热种子材料的研制

采用基础玻璃熔融析晶法制备铁磁性微晶玻璃热种子材料,其中基础玻璃的组成以Fe2O3-CaO-SiO2为主体并添加少量B2O3和P2O5。借DTA,XRD分析确定了合理的热处理制度,制备了以Fe3O4为主晶相的微晶玻璃,并对其磁性能及生物活性进行了试验。结果表明:所得的微晶玻璃材料单位质量的磁化强度达到22.6A·m–1·g–1,且能生成羟基磷灰石,故材料具有生物活性。     

铁磁性微晶玻璃的制备

采用熔融法制备了SiO_2-Na_2O-CaO-P_2O_5-Fe_2O_3系微晶玻璃。制备过程中磁铁矿晶相在玻璃自然冷却时自然析出,故不需要对玻璃进行核化和晶化等热处理。利用XRD确定了样品晶相组成并计算了样品中晶体的晶格常数和晶粒度,采用振动样品磁强计(VSM)测试了样品的磁性能。结果表明:所制微晶玻璃只含有磁铁矿晶相并具有生物活性;Fe_2O_3质量分数为45%的样品性能最佳,其比饱和磁矩为20.24A·m~2/kg,内禀矫顽力H_(cj)为7kA/m。     

B2O3/SiO2比对钡硼硅系微晶玻璃性能的影响

采用固相反应法制备了高膨胀系数的钡硼硅系微晶玻璃,研究B2O3/SiO2比对钡硼硅系微晶玻璃性能的影响,并对其进行了热、力、电性能测试及XRD、SEM分析表征。结果表明:提高B2O3/SiO2比会促进液相烧结的进行,能有效降低烧结温度,并影响晶相组成;但B2O3/SiO2比过高或过低都会破坏材料的力学性能,降低抗弯强度,热膨胀系数和介电常数则随其含量增加呈减小趋势。B2O3质量分数为12%的微晶玻璃在950℃下烧结1h,有大量的方石英相析出,材料的抗弯强度最大。最终制备了具有优良介电性能的微晶玻璃,其热膨胀系数为17.87μ℃-1,抗弯强度为175MPa。     

Pb~(2+)掺杂对Ce:YAG微晶玻璃光谱性能的影响

采用高温固相熔融法制备了Ce4+,Pb2+掺杂的Ce,Pb:YAG微晶玻璃。通过XRD、SEM和荧光光谱测试表征了微晶玻璃的晶相、微观形貌及光谱性能,研究了Pb2+掺杂对Ce:YAG微晶玻璃发光性能的影响。结果表明,Pb2+的掺杂并未影响Ce:YAG的结构,且明显提高了微晶玻璃的发光强度。当PbO掺杂量为质量分数0.5%时,发光强度达到最大,且此时微晶玻璃晶粒间的分散性好于未掺杂PbO的微晶玻璃样品。     

Ca/Si摩尔比对CBS系微晶玻璃结构与性能的影响

采用高温熔融法,制备了四种不同Ca/Si摩尔比的CaO-B2O3-SiO2微晶玻璃。考察Ca/Si摩尔比对该体系微晶玻璃结构和性能的影响。结果表明:Ca/Si摩尔比的上升,有利于CaSiO3晶相的生成,试样的致密度及相对介电常数下降,介电损耗明显增大。Ca/Si摩尔比为0.6时,875℃烧结试样的体积密度为2.46 g/cm3,显气孔率为0.27%,9.8GHz的相对介电常数和介电损耗分别为6.12和0.0019。     

流延成型法制备CBS系玻璃-陶瓷复合材料

以CaO-B2O3-SiO2(CBS)玻璃粉体、Al2O3陶瓷粉体和Li2CO3助熔剂为原料,通过流延成型法制备了CBS/Al2O3玻璃-陶瓷复合材料流延片。结果表明,Li2CO3通过与CBS、Al2O3、B2O3反应生成低熔点的Li4B2O5和LiAlO2液相,降低了CBS/Al2O3复合材料的烧结温度,在850℃烧结时的体积密度为2.63g/cm3;具有良好的介电性能:介电常数为7.24,介电损耗为1.57×10-3;流延片通过与高热导率的Ag共烧,获得优异的热传导性能,当通孔占有率及间距为3.88%和1.00mm时,热导率为15.16 W/(m·K),已经达到AlN/玻璃基板的热传导性能。     

CBS系LTCC材料组分对其性能的影响及其金属化匹配

研究了组分变化对CaO-B2O3-SiO2(CBS)系多元微晶玻璃微观结构、介电性能及相组成的影响.以CBS系微晶玻璃为基础配制生料带,并借助LTCC技术制备了多层微电路基片.探讨了影响LTCC多层微电路低温共烧金属化匹配的相关因素.结果表明:添加不同形态的SiO2均可有效降低微晶玻璃的相对介电常数εr岛,添加高硅氧玻...     

低温烧结CaO-B_2O_3-SiO_2玻璃陶瓷及其性能研究

低温烧结制备了添加晶核剂S(CaCO3,H3BO3,SiO2为原料)的CaO-B2O3-SiO2(CBS)玻璃陶瓷。研究了晶核剂S对所制CBS的主晶相及其性能的影响。结果表明:在CBS玻璃陶瓷中,包含β-CaSiO3、α-SiO2和CaB2O4三种晶相,晶核剂S能促进主晶相的形成,提高析晶度。S的添加量为质量分数8%时,所得到CBS性能最好:εr=6.11,tanδ=0.0009,弯曲强度σf≥220 Mpa。     

Li2O掺杂对CBS/Al2O3玻璃陶瓷性能的影响

研究了Li2O掺杂对CBS/Al2O3玻璃陶瓷烧结性能和介电性能的影响.结果表明,掺杂适量的Li2O可改善CBS/Al2O3玻璃陶瓷的烧结性能和介电性能,当掺杂Li2O的质量分数为0.5%时,CBS/Al2O3玻璃陶瓷在810 ℃可实现低温致密化烧结,试样的体积密度为2.89 g/cm3;在1 MHz的测试频率下,该材料的介电常数为8.6,介电损耗为1.0×10-3;XRD分析表明其相组成主要为CaSiO3、CaAl3BO7、残余Al2O3和玻璃相.