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。     

镧掺杂钛酸钡粉体的水热改性

以固相法合成的BaTiO3粉体和La(NO3)3溶液为反应前驱物,NaOH为矿化剂,对BaTiO3粉体表面进行镧掺杂水热改性。利用X射线衍射仪、扫描电镜、Fourier红外光谱仪和透射电镜等研究了水热处理后BaTiO3粉体及陶瓷的相组成、晶粒尺寸、颗粒形貌及电性能。结果表明:对不同镧掺杂浓度的BaTiO3粉体进行水热处理后,粉体粒径变小,粒度分布范围变窄,颗粒形貌变得圆整,实现了高温、高压条件下的水热"整形"作用。在BaTiO3粉体颗粒表层形成了一层约50nm厚的富镧层,实现了高温高压下对BaTiO3陶瓷粉体的改性。将改性后的BaTiO3粉体制成陶瓷,其室温电阻率测试结果表明,经水热处理后的粉体改善了镧在钛酸钡陶瓷中的掺杂均匀性,掺杂半导化浓度范围加宽。     

球磨工艺对钛酸钡陶瓷介电性能的影响

研究了固相法合成BaTjO3粉体时,在滚筒磨和搅拌磨中球磨BaCO3和TiO2粉体过程中,浆料的粒度、凝聚程度与球磨时间、筒容积的关系,分析了粉体均匀性对BaTiO3、陶瓷介电性能的影响.研究结果表明:TiO2粉体在球磨过程中,粒度大小没有显著变化,导致粉体凝聚的主要原因是BaCO3粉体;应先球磨BaCO3粉体10小时后再加入TjO2粉体继续球磨2小时所得的物料颗粒要比钡钛一起球磨所得的颗粒均匀,合成BaTiO3均匀性好;采用搅拌磨时,制备的BaTiO3陶瓷介电性能优于滚筒磨.     

同质溶胶包覆BaTiO_3纳米粉体的烧结性能

采用溶胶–凝胶法制备了BaTiO3溶胶,并在BaTiO3纳米粉体表面原位包覆一层均匀的同质溶胶。表征了包覆的BaTiO3纳米粉体的性能,研究了包覆量和烧结温度对包覆样品相对密度的影响。结果表明:在BaTiO3纳米粉体表面原位包覆了一层5～6nm厚的同质均匀溶胶。包覆量为BaTiO3粉体质量的3.0%时包覆效果最佳;1260℃烧结的包覆粉体样品,较未包裹的BaTiO3粉体具有更高的相对密度,前者为96.48%,而后者仅为75.40%。包覆粉烧结体断面致密,而原始粉烧结体断面则有明显气孔。     

水热法制备钕掺杂BaTiO3粉体及其介电性能研究

以BaCl2·2H2O、TiCl4和NdCl3为原料,采用水热法制备了掺钕的BaTiO3纳米粉体,并经高温烧结后得到瓷体。利用DTA、XRD、SEM等测试手段,分析了钕掺杂对钛酸钡粉体及其陶瓷电性能的影响。研究表明,掺杂后,钕固溶到了钛酸钡的晶格中并取代钡位或钛位。钕的掺杂有助于获得细晶高致密的陶瓷,当W(NdCl3)%为0.6时,致密度最高,常温下相对介电常数高达5650,击穿场强达到3.5kV/mm。     

单相钛酸镁微波介电陶瓷的制备和性能(英文)

以碱式碳酸镁和二氧化钛为原料,采用机械力化学法合成了超细MgTiO3粉体,研究了超细MgTiO3粉体的低温制备条件和单相MgTiO3陶瓷的介电性能.结果表明:高能球磨30 h后,原料趋向于无定形态,在700℃煅烧1 h后,可以得到单相MgTiO3粉体.MgTiO3粉体的烧结性能和MgTiO3陶瓷的介电性能的改善丰要是因为超细粉体具有较大的比表面积.在1400℃烧结3 h后,可以得到致密的微波介性能优良的MgTiO3陶瓷,介电常数和品质因数与谐振频率的乘积分别为16.94和4.8 × 10 4 GHz.     

锆钛酸锶的烧结及其介电性能表征

以四氯化钛、氧氯化锆、硝酸锶和氢氧化钠为原料,采用共沉淀法在25℃反应90℃陈化2h制备了锆钛酸锶(SrTixZr1-xO3)粉体,用X射线衍射(XRD)表征了锆钛酸锶粉体的物相.用透射电子显微镜表征了锆钛酸锶粉体的粒径.并采用干压成型法压制素坯进行烧结;确定了烧结制度为:升温速率3℃/min,1 400℃保温4h.对烧结后的陶瓷坯体进行介电性能表征,在1 kHz下SrTio.7 Zr0 3 O3陶瓷坯体的相对介电常数为135.6,介电损耗tanδ为24.4×10-3;SrTi0 5 Zro.5 O3陶瓷坯体的相对介电常数为122.3,介电损耗tanδ为137.38×10-3.     

溶胶-凝胶法制备Ca0.9La0.2/3Cu3Ti4O12陶瓷及电性能研究

以Ca(NO3)2.4H2O、Cu(NO3)2.3H2O、La(NO3)3、Ti(OC4H9)4为先驱体,利用溶胶-凝胶法合成了Ca0.9La0.2/3Cu3Ti4O12陶瓷粉体,研究了不同物相和粒径粉体的烧结特性以及陶瓷的介电性能和非线性性能。结果表明:干凝胶的煅烧温度低于450℃时,所得粉体主要为无定型态;煅烧温度超过500℃后,晶相开始大量形成;当以无定型粉体或500℃煅烧获得的细小粒径粉体为原料时,均难以获得致密结构的陶瓷;形成完整的粉体原料晶相以及粒径的增大,有利于陶瓷体的致密烧结及电性能的提高。粒径为250～350 nm的陶瓷粉体,在1050℃烧结后获得良好的电性能:介电常数εr=42748,非线性系数α=3.55。     

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。     

柠檬酸凝胶法制备Mn-Ni-Fe基负温度系数热敏陶瓷

采用柠檬酸凝胶法制备锰-镍-铁基前驱体,在300℃煅烧干燥的前驱体得到纳米粒度粉末,压制成圆片坯体后在1100～1300℃烧结得到负温度系数(negative temperature coefficient,NTC)热敏陶瓷样品。研究了粉体和烧结样品的相结构、微观形貌、电性能和热敏特性。结果表明:合成粉体的纳米颗粒为单相Mn1/3Ni2/3Fe2O4尖晶石,粉体具有高化学均匀性。烧结的Mn1/3Ni2/3Fe2O4陶瓷样品具有均匀的微观结构,陶瓷样品的烧结密度和材料敏感指数β随着烧结温度的增加而增加。测量温度为50～150℃范围时,1300℃烧结的Mn1/3Ni2/3Fe2O4样品,其β可高达4300K。     

低温烧结CuO-V_2O_5-Bi_2O_3掺杂Zn_3Nb_2O_8陶瓷的微波介电性能

研究了CuO–V2O5–Bi2O3作为烧结助剂对Zn3Nb2O8陶瓷的烧结特性、微观结构、相结构及微波介电性能的影响。CuO–V2O5–Bi2O3复合掺杂可以将Zn3Nb2O8陶瓷的烧结温度从1150℃降到900℃。在900℃烧结4h的Zn3Nb2O8–0.25%(质量分数,下同)CuO–1.5%V2O5–1.5%Bi2O3陶瓷的密度达到了理论密度的98.1%,相对介电常数为18.8,品质因数与谐振频率之积为39442GHz。该体系的介电性能和陶瓷的致密度与烧结助剂的含量及烧结温度密切相关,陶瓷的致密度和相对介电常数随CuO–V2O5–Bi2O3烧结助剂含量的增加而增加,同样陶瓷的致密度和相对介电常数也随烧结温度的升高而提高。     

添加剂对钛酸镁陶瓷性能影响的研究进展

综述了添加剂对钛酸镁陶瓷性能影响的研究现状,烧结及介电性能等方面的进展。研究结果中可以看出,Bi2O3-V2O5、Co2O3、ZnO等氧化物及氧化物玻璃料的添加可以不同程度地大幅降低陶瓷的烧结温度。在Mg2TiO4中掺杂不同添加剂可适当改变其介电常数,满足其介电常数材料的应用需要;在MgTiO3中掺入不同添加剂可不同程度改变其介电常数,得到具有较高Q*f值且τf≈0的钛酸镁基陶瓷材料。从当前研究现状可以看出,掺杂改性是获得所需性能材料的强有力手段,也是今后对钛酸镁基陶瓷性能优化的主要研究方向之一。     

Preparation of a Barium Titanate-Dispersed-Magnesia Nanocomposite

Ceramic nanocomposites with a perovskite-type ferroelectric dispersoid were studied, to introduce ferroelectricity into structural ceramics. Barium titanate (BaTiO3) was found to be phase compatible with magnesia (MgO) during sintering, and a MgO matrix/BaTiO3 nanocomposite was successfully fabricated by a conventional powder mixing and sintering method. The mechanical strength of the nanocomposite was not degraded, although weak BaTiO3 was incorporated into the composite. The BaTiO3 dispersoid was tetragonal or possibly orthorhombic, although the tetragonality, c/a, was decreased from the starting powder.     

硼铅锌系玻璃对细晶BaTiO3基陶瓷系统介电性能影响的研究

研究了硼铅锌系玻璃对细晶BaTiO     

Nd(OH)3-Co3O4-Nb2O5纳米复合掺杂BaTiO3基陶瓷研究

钛酸钡(BaTiO3)材料具有铁电、压电、热电、介电等特性,广泛用于制造高介电容器、热敏电阻和换能器等,特别是用作多层陶瓷电容器(MLCC)的基质材料.目前,MLCC向高可靠性、高比容(小尺寸大容量)、低成本的趋势发展.因此,制备高纯超细的BaTiO3粉体以及掺杂改性的研究,是该领域研究的热点.本文制备了Nd(OH)3...     

纳米Al2O3-ZrO2(3Y)复相陶瓷的微波烧结

采用纳米Ａｌ２Ｏ３粉和纳米ＺｒＯ２（３Ｙ）粉为原料,对不同成分配比的Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２（３Ｙ）复相陶瓷进行了微波为烧结的研究。实验结果表明微波烧结可获得委肮的致密度,并提高断裂韧性,但晶粒长大倾身大于其它烧结方式;在Ａｌ２Ｏ３－ｚｒ２（３Ｙ）二元系中,随ＺｒＯ２（３Ｙ）含量啬,烧结时的致密化过程加速,且晶粒长大倾向减小。     

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.     

防护装甲用抗弹Al2O3陶瓷研究进展

抗弹Al₂O₃陶瓷因其高硬度、低密度以及低成本,在防护装甲领域占有重要地位。本文详尽综述了抗弹Al₂O₃陶瓷的生产原材料选择、制备技术及发展趋势,比较了干压成型、等静压成型、凝胶注模成型及粉末微注射成型技术,与常压烧结、热压烧结、热等静压烧结等烧结工艺对抗弹Al₂O₃陶瓷性能的影响,阐述了发展抗弹Al₂O₃透明陶瓷以满足当代军事需求、抗弹Al₂O₃陶瓷增韧化以克服其高脆性、低韧性的应用屏障,为抗弹Al₂O₃陶瓷的更多应用提供可能。     

烧结助剂含量对多孔Si3N4/BN复合陶瓷力学性能和介电性能的影响

以Si3N4和BN为原料,叔丁醇为溶剂,SiO2、Y2O3和Al2O3为烧结助剂,采用凝胶注模成型工艺制备具有高强度、低介电常数多孔Si3N4/BN复合陶瓷。研究了Y2O3和Al2O3含量对多孔陶瓷气孔率、孔径分布、物相组成、显微结构、抗弯强度和介电常数的影响。结果表明:通过调节Y2O3和Al2O3含量,多孔Si3N4/BN复合陶瓷的气孔率由55%增加到68%,气孔尺寸呈单峰分布,平均孔径为0.89～1.02μm;抗弯强度和相对介电常数随Y2O3和Al2O3含量的增加而单调增大,抗弯强度和相对介电常数的变化范围分别为29.9～60.9 MPa和2.30～2.85;通过调节Y2O3和Al2O3含量调控气孔率,能够获得介电性能和力学性能可调的高性能透波材料。     

Effect of magnesium titanate content on microstructures,mechanical performances and dielectric properties of Si3N4-based composite ceramics

Silicon nitride-based composite ceramics with different contents of magnesium titanate have been fabricated via gas pressure sintering method. The phase compositions, microstructure, mechanical performances and dielectric properties of the composite ceramics were investigated. The density of the Si₃N₄-based composite ceramics firstly increased with additive of magnesium titanate powder up to 5 wt% and then gently decreased, and the mechanical properties firstly increased and then declined. Besides, the dielectric constant and dielectric loss increased with the increase of magnesium titanate contents. For the Si₃N₄-based composite ceramics with 5 wt% magnesium titanate powders, the flexural strength, elastic modulus, dielectric constant and dielectric loss reached 451 MPa, 274 GPa, 7.65, 0.0056, respectively. These results suggested that the magnesium titanate was beneficial for the improvement of mechanical performances and dielectric constant of Si₃N₄-based composite ceramics.