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。     

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.     

高温超导薄膜微波表面电阻测试方法的改进

介绍了一种12 GHz附近的高温超导薄膜微波表面电阻Rs测试系统。该系统采用低损耗高介电常数的蓝宝石,构成工作在TE011+δ谐振模式的介质谐振器,在77 K时,利用测量介质谐振器的Q值得到单片高温超导薄膜的微波表面电阻Rs。分析了其耦合装置对校准物理模型的影响,通过改进耦合装置可提高系统测试的准确度。该系统与前三代测试系统进行比较,其测试准确度有明显地提高。     

介电可调薄膜材料及压控微波器件研究

利用介电可调薄膜材料的调谐特性研制的介质压控微波器件高频特性好、功率容量大、响应速度快,还有易集成、功耗小、成本低、可靠性高的特点,相比半导体管、铁氧体以及MEMS器件有明显的优势。该文系统介绍了近年来国内外介电可调薄膜材料及压控微波器件的研究进展,并结合作者的工作评述了介电可调薄膜材料和压控微波器件的应用情况。除研究最为集中的钛酸锶钡BaxSr1-xTiO3(BST)材料,还介绍了具有较高调谐率的铋基焦绿石铌酸铋镁Bi1.5MgNb1.5O7(BMN)薄膜材料,该材料介电损耗低(约0.002),介电常数适中(约86),温度系数小,是一种极具发展前景的微波介电可调材料。     

微波加热陶瓷动态过程的数值模拟

本文结合中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷开放实验室研制成功的小功率微波烧结陶瓷的实验装置,对微渡加热陶瓷棒的动态过程进行了数值模拟,建立起一个变物性,变内热源的二维传热数学模型,并对模型进行了求解计算。计算结果和实测数据基本吻合。利用本模型可求出不同物性参数和尺寸的陶瓷材料在不同微波加热功率下的升温速率和温度场的变化,为控制微波烧结陶瓷的温度及热应力提供了理论参数。     

微波介质陶瓷的研究现状与发展趋势

微波介质陶瓷是现代通信技术中关键基础材料，它的应用越来越受到人们的重视。介绍了低介电常数、中介电常数、高介电常数三类微波介质陶瓷的研究现状，并根据材料设计的思想对高性能微波介质陶瓷的发展趋势进行了探讨。     

镍电极MLC陶瓷材料研究

在国内率先研制开发了具有自主产权的抗还原BaTiO3瓷料配方体系，研究了受主、施主及稀土离子等改性掺杂剂的作用机制和作用范围及该资料系统的抗还原机理，部分抗还原添加剂采用化学法制备，改善了MLC陶瓷介质的显微结构，提高了MLC性能的稳定性，镍电极MLC陶瓷材料采用自行配制的混合剂对镍粉进行表面处理，使其具有一定的抗氧化和良好的分散性，满足了产品的要求，采用化学法制备的铜端电极浆料中的无机粘合剂和铜粉，铜端电极的可镀可焊性好，满足了表面安装的要求，还采用自行设计制造的管式气炉系统进行了抗原还原料和镍电极MLC的还原气氛烧结工艺实验，掌握了小批量烧结大容量镍电极MLC的优化工艺条件，成功实现了25kg级投料实验。     

一种圆波导TE01模HPM滤波器

设计了一种基于环形波导耦合结构的圆波导TE₀₁模高功率微波(High-Power Microwave, HPM)滤波器，主要由圆波导半波长谐振器以及半径更大的圆波导耦合窗组成。根据耦合谐振理论得出目标TE₀₁模滤波器的外部Q值以及谐振腔之间的耦合系数，再根据波导结构尺寸和谐振频率、耦合系数、外部Q值三者之间的映射关系得到滤波器尺寸初值，仿真优化确定最终滤波器尺寸，有效提高了圆波导高次模滤波器的设计速度。设计了一款工作频率在9.4～9.7 GHz的TE₀₁模滤波器，并进行数值模拟实验，结果表明，采用164 mm直径圆波导实现的TE₀₁模圆波导HPM滤波器具有3.56 GW的功率容量。     

毫米波平面回音壁模介质谐振器的实现研究

报道了一种适合于工作在毫米波段的新型平面回音壁模介质谐振器的实验研究，实验工作在Ｋａ波段进行。测试结果包括谐振率和有载Ｑ值。同时还讨论了平面回音壁模介质谐振器在毫米波电路中的应用，研制了一个由该谐振器构成的Ｋａ波段微带型定向滤波器。实验结果表明：平面回音壁模介质谐振器在毫米波段具有尺寸大，Ｑ值高，谐振频谱纯和易于实现集成电路等优点。     

复合氧化物La0.6Ca0.4CoO3的合成及对氧还原的电催化活性

采用溶胶凝胶法，结合高温焙烧和微波焙烧分别合成了La0．6Ca0．4CoO3复合氧化物．凝胶的DSC和TGA分析表明：复合氧化物粉体在680℃左右相转变基本完成．然后以此为依据，对200℃凝胶焙烧的粉体作了X—ray相分析，表明粉体以金属氧化物和金属单质的形式存在，没有钙钛矿相形成；对700℃、800℃和900℃高温炉焙烧粉体分别做了X—ray相详细分析，结果表明焙烧温度越高，结晶程度越好．又对比了三组微波焙烧所得的粉体和800℃高温炉焙烧粉体的X-ray相，微波焙烧所得粉体也为钙钛矿结构，但与高温焙烧所得粉体相比，结晶程度还不够完整．线性扫描伏安测试表明，用溶胶凝胶法制备的La0．6Ca0．4CoO3电极，在碱性溶液中具有良好的氧还原活性．并且，通过合适的微波焙烧工艺合成的粉体的电催化活性要比高温焙烧所得粉体的催化活性高．     

高温炉燃烧控制稀土氧传感器研制

高温炉燃烧控制稀土氧传感器研制该项成果在研究中制备了高性能超细Ｙ２Ｏ３稳定ＺｒＯ２粉体。以此为原料，采用先进的注射成型和烧结技术合成了性能优越的Ｙ２Ｏ３稳定ＺｒＯ２陶瓷快离子导体材料。应用化学涂层及合理的热处理制度形成最佳性能的氧传感器金属Ｐｔ电极，...     

两相纳米陶瓷复合粉体悬浮液分散性的研究

制备高性能纳米复合陶瓷材料需要先制备分散均匀的纳米粉体.本文主要以无水乙醇为分散介质,以PEG为分散剂,采用空间位阻稳定机制,分别研究了纳米TiC0.7N0.3粉体的单相分散性和Al2O3/TiC0.7N0.3及ZrO2/TiC0.7N0.3的两相分散性,并着重分析了它们的分散机理.通过优化两相粉体的组分和PEG添加量获得了良好的两相分散效果;利用PEG的空间位阻稳定机制可获得分散性好、高稳定的ZrO2/TiC0.7No0.3的无水乙醇悬浮液.     

高性能混凝土的配制及其影响因素的分析

使用兰州地区的原材料配制出了强度等级达C60－C70级的粉煤灰复合掺合料高性能混凝土，分析了粗骨料种类、水泥用量、粉煤灰复合掺合料等几种重要因素对混凝土抗压强度及工作性能的影响，明确了利用当地原材料配制C60－C70级高性能混凝土所必然遵循的原则。     

低热膨胀磷酸盐陶瓷材料Ca1—xBaxZr4（PO4）6的合成

Ca1-xBaxZr4(PO4)6（0≤X≤1．0,简称CBZP）属于NZP族磷酸盐陶瓷材料,它是新的一类低热膨胀陶瓷材料。本文采用共沉淀法合成了CBZP超细粉体,研究了共沉淀法反应机理和粉体分散性并对粉体进行了热重－差热分析及X射线衍射分析。实验结果表明,反应过程的pH应控制在7－11之间,共沉淀物用乙醇进行分散后,可得到粒径为1.6-1.8μm、分布均匀、无硬团聚体的CBZP超细粉体;煅烧后所得到的超细粉体具有确定的晶型。     

溶胶凝胶法制备锆钛酸钡超细粉体

为研究用于合成纳米级高纯锆钛酸钡陶瓷粉的溶胶凝胶制备工艺.工艺采用柠檬酸锆为锆源,低价的乙酸与己二醇为溶剂,不采用己二醇独甲醚等有毒溶剂,不仅生产成本显著降低,且为环境友好材料,易于实现产业化.对采用乙酸钡-柠檬酸锆-钛酸四丁酯-己二醇体系制备的锆钛酸钡纳米粉体,通过XRD、TEM、TG-DTA分析,研究确定了溶胶、凝胶及烧结工艺.确定的最佳溶胶工艺条件为:温度40℃,pH 3.5,浓度0.05~0.1mol/L.凝胶经800℃烧结,可获得粒度为40 nm,近球形的单一钙钛矿相锆钛酸钡粉体.     

低热膨胀磷酸盐陶瓷材料Ca_(1-X)Ba_XZr_4(PO_4)_6的合成

Ca1-XBaXZr4 (PO4 ) 6(0 X 1.0 ,简称CBZP)属于NZP族磷酸盐陶瓷材料 ,它是新的一类低热膨胀陶瓷材料。本文采用共沉淀法合成了CBZP超细粉体 ,研究了共沉淀法反应机理和粉体分散性并对粉体进行了热重 -差热分析及X射线衍射分析。实验结果表明 ,反应过程的pH应控制在 7～ 11之间 ,共沉淀物用乙醇进行分散后 ,可得到粒径为 1.6～ 1.8μm、分布均匀、无硬团聚体的CBZP超细粉体 ;煅烧后所得到的超细粉体具有确定的晶型     

(1-x)Ba(Mg1/3Ta2/3)O3-xBaTiO3复合微波介质陶瓷的合成

以传统电子陶瓷制备工艺合成了(1-x)Ba(Mg1/3Ta2/3)O3-xBaTiO3(0＜x＜11/12,简称BMTT)二元复合钙钛矿微波介质陶瓷.研究了不同BaTiO3(BT)掺入量对BMTT介电性能和结构的影响.实验结果表明Ti4+与Mg2+、Ta5+离子对构成类质同相代换,形成BMTT系列固溶体,与Ba(Mg1/3Ta2/3)O3(BMT)具有相同的晶体结构.当体系组成为0.5Ba(Mg1/3Ta2/3)O3-0.5BaTiO3时,在1 480℃下烧结且保温3 h所制备的陶瓷材料微波介电性能为εr=89,Q*f=12 700 GHZ,τf=190×10-6/℃ .     

国外微波隐身材料的发展及现状

对当前国外微波隐身材料的发展及研究现状进行了综合论述。对已经采用或正在三窑隐身材料特性及应用作了介绍，主要包括铁氧化材料，高分子材料，结构吸波材料，陶瓷材料，微粉和超微粒，纳米材料及纳米复合材料等。     

基于零相位频率的晶体谐振器等效电参数测量方法

晶体谐振器等效参数的测量方法很多，工程上通常利用谐振频率和负载谐振频率来求解等效参数。该文推导了谐振频率、负载谐振频率、反谐振频率和负载反谐振频率的精确形式，并以此为基础求解晶体谐振器的等效参数。ADS仿真实验表明，该方法在理论上正确。利用相位-频率曲线在谐振点与反谐振点的导数构建非线性方程组，解决实测实验中的频率随机游动问题。采用二维搜索法求解非线性方程组。实测结果表明，该方法测量的等效参数和供应商提供的等效参数基本一致。该方法没有采用近似计算，不仅适用于高Q值晶体谐振器，也适用于低Q值谐振器，因此，该方法也能应用于传感器领域，如温度传感器、石英晶体微天平等。     

镁粉含量对Mg-HA牙体充填材料结构与性能的影响

以氢氧化钙和磷酸二氢钙等为原料采用化学沉淀法制备羟基磷灰石粉体,与适当含量的镁粉烧结制备Mg-HA粉体.以聚甲基丙烯酸酯为有机粘结剂控制合适的比例调和制备Mg-HA牙体充填材料,通过扫描电子显微分析（SEM）、X射线衍射分析（XRD）和力学性能测试等方法,研究了镁粉含量对其固化试样结构与抗压强度的影响.结果表明：不同镁含量的试样均可获得较高的抗压强度（大于90MPa）,实验条件下,随镁含量增大,试样的抗压强度有略微上升的趋势;Mg-HA基体与高聚物粘结剂能达到良好的结合,并具备较高的性能.