陶瓷材料的微波烧结特性及应用

介绍了微波烧结陶瓷材料的应用历史、基本原理，分析了陶瓷材料的微波烧结特性和微波烧结在氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷及透明陶瓷方面的应用，指出了应用中存在的一些待解决的问题，展望了微波烧结陶瓷材料的应用前景。     

羟基磷灰石的微波烧结

对羟基磷灰石的微波烧结进行了系统研究，确定了制备致密HAP生物陶瓷材料的最佳微波烧结工艺条件．通过XRD、SEM等手段研究了烧结温度和时间对HAP生物陶瓷的物相和显微结构的影响，测试了烧结收缩率和抗折强度．结果表明，微波烧结利于HAP陶瓷坯体的致密化，可以实现低温快速烧结，并提高陶瓷的机械强度；微波烧结对HAP的分解有促进作用，而且随着烧结温度升高和时间延长HAP分解程度增大．1200℃烧结30min的HAP陶瓷样品抗折强度最高，为（95．42±3．45）MPa，其主晶相为HAP和β-TCP．     

微波场中铜粉烧结行为的初步研究

实验研究了铜粉在微波场中的烧结行为,并就微波场中烧结金属粉末压坯的机理进行了相关讨论。结果表明在微波场中铜粉压坯能被无氧化快速烧结;经微波烧结后铜粉压坯内外具有均匀的致密度。微波不仅通过涡电流作用烧结铜粉压坯,铜粉颗粒间产生的弧光效应也起着重要的作用。     

多模腔双频微波烧结炉的设计

通过对微波发生器的合理选择、安装和微波场场型的特殊设计，克服了多模腔微波烧结炉中微波场均匀性差的缺点，使多模腔微波烧结炉达到了好的烧结效果并降低了成本。特殊的保温结构设计不但起到了节能的效果还扩大了微波烧结炉的适用范围。     

微波烧结PTC BaTiO3陶瓷的工艺与性能研究

利用微波烧结这种新技术，进行了微波烧结ＰＴＣ ＢａＴｉＯ３陶瓷的研究，分析了烧结工艺性能的影响，并给出了实验结果和结论。     

微波烧结陶瓷装备的研制

微波烧结陶瓷装备关键技术是微波加热,其原理是物质在微波作用下发生界面极化、偶极转向极化、电子极化、原子极化等方式,将微波的电磁能转化为热能,使原料在微波场中整体加热至烧结温度而实现烧结的过程.     

微波烧结ZTA陶瓷力学性能研究

选用微波烧结新工艺，对ＺＴＡ陶瓷力学性能进行了研究，获得了较传统烧结工艺优良的陶瓷力学强度和断裂韧性，同时，新工艺陶瓷体积显微结构。     

微波烧结BaTiO3陶瓷的微结构

本文报道了微波烧结ＢａＴｉＯ３陶瓷的初步研究结果。利用微波烧结的ＢａＴｉＯ３陶瓷、与常规烧结相比,其轴向收缩率显著地不同。采用ＳＥＭ观察其微观结构也与常规烧结有显著的差异。ＸＲＤ分析其结构为四方晶系,初步推断此现象与ＢａＴｉＯ３陶瓷在微波场中的取向生长有关。     

羟基磷灰石的微波烧结

对羟基磷灰石的微波烧结进行了系统研究,确定了制备致密HAP生物陶瓷材料的最佳微波烧结工艺条件.通过XRD、SEM等手段研究了烧结温度和时间对HAP生物陶瓷的物相和显微结构的影响,测试了烧结收缩率和抗折强度.结果表明,微波烧结利于HAP陶瓷坯体的致密化,可以实现低温快速烧结,并提高陶瓷的机械强度;微波烧结对HAP的分解有促进作用,而且随着烧结温度升高和时间延长HAP分解程度增大.1 200℃烧结30 min的HAP陶瓷样品抗折强度最高,为(95.42±3.45)MPa,其主晶相为HAP和β-TCP.     

微波等离子体烧结制备多孔纳米CHA/β-TCP双相生物陶瓷

为了提高钙磷陶瓷材料性能，以含碳酸化羟基磷灰石纳米粉体（CHA）为原料，采用含水蒸汽CO2微波等离子体快速烧结新技术阻止CHA分解和实现多孔CHA /β-TCP双相生物陶瓷的纳米化。在优化工艺条件下，制得了平均晶粒尺寸为92nm，气孔率为55.9％，CO2含量为4％左右，压缩强度为13.7 MPa的多孔纳米TCP/CHA双相生物陶瓷。与常规马弗炉烧结相比，微波等离子体烧结时间缩短，烧结温度降低，能有效阻止CHA分解，提高了烧结效率。微波等离子体烧结是一种快速制备纳米生物陶瓷的有效方法。     

微波烧结纳米ZnO的实验研究

对在BJ22型矩形波导微波烧结装置中加热烧结颗粒度为20至40 nm的氧化锌粉末开展了初步实验研究,对微波加热烧结纳米级陶瓷粉体的特点和不同烧结温度的显微结构特征进行了讨论分析.结果表明,纳米氧化锌粉体介质损耗随温度升高而增大,升温速度越来越快;微波烧结条件下约570℃晶粒即开始长大,820℃保温约5 min可得到致密化完全的显微结构,相对理论密度达98%,温度过高会导致烧结过度.     

2 450 MHz/5 kW改进的单模腔型微波烧结系统研制

分析了微波烧结的特点和原理,介绍了一种自制的改进的ＴＥ１０３单模谐振腔型微波烧结系统,给出了在该系统上微波烧结Ａｌ２Ｏ３陶瓷材料的实验结果。结果表明,该系统可同时实现三根尺寸为４０ｍｍ×６ｍｍ×６ｍｍ的陶瓷材料的微波烧结,是一种理想的微波烧结系统。     

微波单模腔烧结WC-10Co硬质合金的研究

利用微波烧结技术，将WC-10Co硬质合金分别置于TE103单模谐振腔中纯电场、纯磁场以及电场和磁场的混合场中进行烧结，研究了这些区域下WC-10Co硬质合金的烧结行为以及对其性能的影响。     

常压烧结与微波烧结ZTA陶瓷性能

选择Al2 O3 -ZrO2 系统 ,采用微波烧结及常压烧结两种工艺 ,分别对ZTA陶瓷的力学性能和摩擦性能进行了测试比较 ,简单分析了影响ZTA陶瓷摩擦性能的主要因素 ,微波烧结使陶瓷的烧结温度降低 ,致密度提高 ,摩擦因数增大 ,磨损量减小     

高性能微波陶瓷材料应用研究

利用化学方法制备出高纯亚微米级BaCO3,MgO，钽酸镁及纳米级钽镁酸钡粉体，解决了TaCl5溶解问题，通过原材料提纯及细化，粉体晶型控制，实现了高性能微波陶瓷原材料的国产化。采用搅拌球磨等静压成型，烧结后期热处理等工艺，研制出Q0值高，工作频率高，温度稳定性好的高性能钽镁酸钡微波陶瓷材料；突破了烧结过程中成分挥发，离子序化及杂相控制等关键技术，采用简化波法进行介质谐振器设计，配合机械精加工工艺制作的介质谐振器工作频率高，频率一致性好，互换性高。该项目研制的高性能微波陶瓷材料及高Q0介质谐振器已成功地得到应用，取得了良好的应用效果。     

常压烧结与微波烧结ZTA陶瓷性能

选择Al2O3-ZrO2系统,采用微波烧结及常压烧结两种工艺,分别对ZTA陶瓷的力学性能和摩擦性能进行了测试比较,简单分析了影响ZIT陶瓷摩擦性能的主要因素,微波烧结使陶瓷的烧结温度降低,致密度提高,摩擦因数增大,磨损量减小。     

纳米(Ca0.7Mg0.3)SiO3粉体的低温合成与微波介电性能研究

以硝酸锂、偏钒酸铵、硝酸钙、硝酸镁、正硅酸乙酯为先驱体，采用溶胶 凝胶法低温合成纳米(Ca_0.7Mg_0.3)SiO₃微波介质陶瓷粉体，研究了不同粒径粉体的烧结行为及微波介电性能.结果表明，通过在钙镁硅溶胶中添加锂钒烧结助剂可大大降低陶瓷粉体的晶相合成温度，干凝胶在800 ℃煅烧后可获得晶相组成为CaSiO₃和CaMgSi₂O₆、粒径为100～400 nm的陶瓷粉体，可满足超薄流延陶瓷膜片的制备要求；该粉体在890 ℃烧结后获得致密结构的陶瓷，具有良好的微波介电性能，介电常数为7.13，品质因子为23 913 GHz，可用于制备与银电极共烧的微型多层微波器件.     

微波混合加热中SiC预加热体工艺参数对升温特性的影响

微波混合加热是利用微波烧结低介电损耗陶瓷材料的一种有效方法,SiC是一种典型的预加热体材料.本文利用自制的微波烧结系统,通过实验研究了SiC的用量、粒径、成型温度等参数对其微波场中升温特性的影响,对微波场中SiC预加热体的应用具有重要意义.     

VC/Cr3C2对微波烧结超细WC-10Co性能的影响

利用微波烧结技术，研究了添加VC／CBQ晶粒生长抑制剂对WC-10Co超细硬质合金微观结构及性能的影响。结果表明，添加总量质量分数为0．6％的抑制剂的合金的综合性能最好，过量的抑制剂反而会降低合金性能；并且微波烧结合金不论是否有晶粒长大抑制剂，均能得到均匀的细晶结构。     

微波混合加热中SiC预加热体工艺参数对升温特性的影响

微波混合加热是利用微波烧结低介电损耗陶瓷材料的一种有效方法,SiC是一种典型的预加热体材料。本文利用自制的微波烧结系统,通过实验研究了SiC的用量、粒径、成型温度等参数对其微波场中升温特性的影响,对微波场中SiC预加热体的应用具有重要意义。