Li_2ZnTi_3O_8掺杂对0.7CaTiO_3-0.3NdAlO_3微波介质陶瓷低温烧结及介电性能的影响

采用固相合成法制备0.7CaTiO_3-0.3NdAlO_3微波介质陶瓷,研究添加不同含量的Li_2ZnTi_3O_8,在不同的烧结温度下,对其烧结特性和微波介电性能的影响。结果表明,掺入Li_2ZnTi_3O_8烧结温度降低了150℃;Li_2ZnTi_3O_8不同添加量下,其介电常数随烧结温度升高而增大,但增加不明显;而随着添加量的增加,其介电常数也随之增大。品质因素随着烧结温度升高而升高,随着Li_2ZnTi_3O_8添加量的增大而降低。添加1 wt%Li_2ZnTi_3O_8的陶瓷样品在1400℃烧结,性能最佳,介电常数达到46,品质因素可达到25000 GHz。     

利用废岩棉制备高性能泡沫玻璃陶瓷的实验研究

以工业垃圾废岩棉和废玻璃为原料，以CaCO₃为发泡剂制备出高强度泡沫玻璃陶瓷。研究了废岩棉和废玻璃的添加量及烧结温度对泡沫玻璃陶瓷材料性能的影响。结果表明：随着废岩棉添加量的增加和烧结温度的提高，熔体黏度会降低，不利于气泡结构的稳定；在废岩棉添加量为40%、750℃烧结温度下得到的样品容重为0.54 g/cm³、孔隙率为62.5%、抗压强度为4.76 MPa；样品主晶相为亚硅酸钙和石英晶相，加入TiO₂作为晶核剂后主晶相改变为榍石；TiO₂掺量为10%时，在750℃烧结20 min更经济，所得样品容重为0.82 g/cm³、孔隙率为50%、抗压强度为7.76 MPa。     

PbO-SiO2玻璃对Ba0.4Sr0.6TiO3陶瓷致密度和介电性能的影响

为了制备耐高压、高储能密度陶瓷电容器,研究了不同PbO-SiO2(PS)玻璃添加量对Ba0.4Sr0.6TiO3陶瓷致密度和介电性能的影响。结果表明:PS玻璃能有效降低Ba0.4Sr0.6TiO3陶瓷的烧结温度,细化晶粒,提高样品的致密度。添加适量PS玻璃改善了Ba0.4Sr0.6TiO3陶瓷的介电性能。添加质量分数为1%PS玻璃的Ba0.4Sr0.6TiO3陶瓷在1100℃烧结致密,相对密度达到98.3%,平均击穿场强达到15.4kV/mm,相对于纯Ba0.4Sr0.6TiO3陶瓷的提高了1.5倍,1kHz的室温相对介电常数达到1179,介电损耗为6×10-4。     

铋酸盐玻璃/Mg_2SnO_4陶瓷复合材料结构与介电性能研究

使用固相法制备了铋酸盐玻璃/Mg2Sn O4陶瓷复合材料,研究复合材料相组成、微观形貌及其介电性能。研究表明:发现铋酸盐玻璃能够有效降低Mg2Sn O4烧结温度。当铋酸盐玻璃添加量为15wt.%以下时,复合材料为单相Mg2Sn O4,随着玻璃添加量的增加,陶瓷密度升高,介电常数上升同时介电损耗下降。而当铋酸盐玻璃添加量达到20 wt.%时,出现Bi2O3第二相,并伴随大量气孔,降低复合材料体积密度,破坏其介电性能。含15wt.%铋酸盐玻璃的复合材料在1350℃烧结获得最优介电性能:εr=7.74,Q×f=8800 GHz。     

添加Li_2O的CaO-B_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的性能研究

以Li_2O为烧结助剂,采用DTA、XRD、SEM等分析手段研究了添加1.0～2.5 wt%Li_2O对CaO-B_2O_3-SiO_2(CBS)系微晶玻璃性能的影响.结果表明:Li_2O降低了CBS系微晶玻璃的玻璃转变温度和析晶温度.未添加Li_2O的试样在930 ℃烧结,而添加Li_2O的试样可以在820 ℃以下烧结,Li_2O显著降低了试样的烧结温度.当Li_2O添加量为1.0wt%时,试样可以在760～820 ℃范围内烧结,800 ℃烧结试样介电常数为5.71,介电损耗为0.0024(测试频率为10 MHz).     

BBS掺杂的Ca0．3（Li1/2Sm1/2）0.7TiO3微波介质陶瓷的中温烧结研究

采用传统电子陶瓷制备工艺,以42BaO-45B2O-13SiO2(BBS)玻璃为烧结助剂,制备了可以中温烧结的Ca0.3(Li1/2Sm1/2)0.7TiO3 微波介质陶瓷,对陶瓷的晶相组成、烧结性能及微波介电性能进行了系统研究.结果表明:通过液相烧结,BBS玻璃能有效降低Ca0.3(Li1/2m1.2)TiO3陶瓷的烧结温度,由1300℃降低至1000℃.XRD结果显示陶瓷主晶相为斜方钙钛矿,没有发现杂相.随着BBS添加量的增大,陶瓷的介电常数,品质因素以及频率温度系数均呈下降趋势,当BBS的添加量为10wt%时,1000℃下保温5h烧结的陶瓷的致密度、体积密度以及介电常数达到最大值,并具有良好的微波介电性能:ετ=62.5,Qf=1019GHz,τf=21.6ppm/℃.     

ZB/SiO_2体系玻璃陶瓷的低温烧结与介电性能研究

采用水淬法制备3Zn O-2B_2O_3(3Z2B)玻璃,利用液相参与烧结机理制备了锌硼(3Z2B)玻璃陶瓷。研究了不同SiO_2添加量下的3Z2B/SiO_2体系玻璃陶瓷的相组成、显微结构及介电性能。研究结果表明,SiO_2的添加,有效地降低了3Z2B/SiO_2体系玻璃陶瓷的介电常数,玻璃陶瓷在650℃烧结30 min可致密化。当SiO_2添加量为15 wt%时,650℃烧结的样品的介电性能最优,在10 MHz频率测试下的εr为6.1,tgδ为1.5×10-3。样品中主要晶相有α-Zn(BO2)2、Zn3B2O6、SiO_2,无硅酸盐相生成,说明SiO_2与3Z2B玻璃在烧结过程中不发生反应。     

烧结温度和TiO_2掺杂量对氧化铝基微波陶瓷性能的影响

选用Mg O–Cu O–TiO_2添加剂作为氧化铝陶瓷的烧结助剂,在空气气氛下经过常压烧结制备氧化铝(Al_2O_3)陶瓷。研究了TiO_2掺杂量和烧结温度对氧化铝陶瓷材料微观结构、相组成和介电性能的影响。结果表明:掺杂适量的TiO_2有利于Al_2O_3陶瓷晶粒生长以及致密化。随着TiO_2添加量的增加,烧结体致密度、介电常数和Q·f值都呈现先升高后降低趋势,随着温度的升高,Al_2O_3陶瓷样品致密度也呈先升高后降低趋势。当烧结温度为1 500℃、TiO_2掺杂量为0.8%(质量分数)时,Al_2O_3陶瓷样品的综合性能良好:相对密度为97.89%,介电常数为9.89,品质因数Q·f为38 028 GHz。     

低温烧结硼硅钙复相微晶玻璃的结构和性能

在硼硅钙(CaO-B2O3-SiO2, CBS)玻璃中添加硼硅酸玻璃,低温烧结制备了CBS复相微晶玻璃.研究了硼硅酸玻璃的添量及烧成温度对CBS复相微晶玻璃性能的影响规律.用X射线衍射和扫描电镜微观结构分析方法研究了材料性能与结构的关系.结果表明:硼硅酸玻璃与CBS玻璃具有很好的相容性,硼硅酸玻璃的质量分数(下同)为10%～40%的范围内均可在850℃烧结.随着硼硅酸玻璃的引入,样品中生成了具有低相对介电常数(εr)和高热膨胀系数(α)的α-石英.硼硅酸玻璃有效降低了材料的εr,实现了εr在5.6～6.6范围内可调.硼硅酸玻璃的添量小于20%时,α增加幅度较小,随着硼硅玻璃添量进一步增加(30%～40%),α显著增大.烧成温度的升高可促使玻璃中晶体析出和长大且析出晶相具有比CBS玻璃低的εr,样品的εr随着烧成温度的升高呈下降趋势.     

锌硼硅玻璃掺杂对钛酸钡陶瓷介电性能的影响

用固相法制备了ZnO-B_2O_3-SiO_2(ZBS)玻璃及ZBS玻璃掺杂钛酸钡基介质陶瓷,研究ZBS含量对陶瓷的密度、结构及介电温度特性的影响,研究表明:随着ZBS玻璃的增加,烧结温度逐渐降低,陶瓷晶体的结晶度逐渐减弱,平均晶粒尺寸先增大后减小,所有的样品的介温曲线都出现了双峰结构,室温介电常数先增加后减小,介电损耗逐渐减小。当ZBS含量为1 wt%时,室温介电常数为1127,介电损耗为0.015。烧结温度为1125℃,满足容温变化率(△C/C25℃≤±15%)的工作温度范围为-55～190℃。     

熔融石英对Ca-Ba-Al-B-Si-O玻璃/Al_2O_3材料烧结性能与介电性能的影响

以Ca-Ba-Al-B-Si-O玻璃粉、Al_2O_3粉、熔融石英为原料,采用低温烧结法制备了玻璃/陶瓷系介电陶瓷材料。设计采用添加熔融石英的方法改善玻璃/Al_2O_3材料的烧结,研究了熔融石英对玻璃/Al_2O_3材料烧结性能、介电性能、物相与显微结构的影响。随着熔融石英添加量增加,玻璃/Al_2O_3材料的收缩率、体积密度与相对介电常数减小,而介电损耗增加。添加1 vol%熔融石英的Ca-Ba-Al-B-Si-O玻璃/Al_2O_3材料于875℃烧结良好,显示出优异的性能:收缩率为13.78%,体积密度为3.08 g·cm~(-3),气孔率为0.32%,10 MHz下介电常数为8.05,介电损耗为0.00091,因此该体系材料比较适合用作LTCC材料。     

烧结助剂对硼硅钙微晶玻璃结构和介电性能的影响

研究了烧结助剂P2O5和ZnO对CaO-B2O3-SiO2(CBS)玻璃粉末的助烧作用及其对材料的相组成、显微结构和介电性能的影响.结果表明:未添加烧结助剂在1000 ℃烧成的样品晶粒粗大(1～3 μm),且结构疏松.复合添加2%(质量分数,下同)P2O5和0.5%ZnO后,850℃烧成的CBS微晶玻璃中,包含有β-CaSiO3,α-SiO2和CaB2O4 3种晶相,晶粒发育细小均匀,粒径为0.5 μm左右,具有一定量的玻璃相,且结构致密.加烧结助剂制得的样品在10 MHz下,相对介电常数εr为6.38,介电损耗tanδ为0.001 8.加复合烧结助剂P2O5和ZnO有效地降低了CBS玻璃粉末的烧结温度(低于900 ℃),可实现银、铜电极共烧.烧结助剂的作用机理是P2O5促进了液相的生成,ZnO则具有提高液相的粘度,增大烧结温度范围,细化晶粒和防止样品变形的作用.     

O.4CaTiO3-O.6(Li1/2Nd1/2)TiO3陶瓷的低温烧结及其介电性能

研究了烧结助剂2ZnO-B2O3玻璃（ZB）对0.4CaTiO3-0.6（Li1/2Nd1/2）TiO（3CLNT）微波介质陶瓷的烧结特性、相组成、微观形貌及介电性能的影响。结果表明：添加少量的ZB玻璃能使CLNT陶瓷的烧结温度从1300℃降低至950℃。随着ZB玻璃添加量的增加,介电常数先增大后减小,频率温度系数先趋于零后向负值偏移,介电损耗先下降后趋于稳定。添加3wt%ZB玻璃的CLNT陶瓷在950℃烧结2h,获得了最佳的介电性能：εr=91.13,tanδ=0.0133,τf=10.5ppm/℃,满足高介多层片式微波元器件的设计要求。     

Al_2O_3添加量对CBS/Al_2O_3复相陶瓷结构与性能的影响

采用流延法制备CBS/Al2O3复相陶瓷。运用FTIR、XRD、SEM和EDS等分析测试手段研究了Al2O3添加量对CBS/Al2O3复相陶瓷微观结构和介电性能的影响。结果表明:随着α-Al2O3添加量的增加,钙长石相的形成抑制了石英相和硅灰石相的生长,试样的烧结温度和致密度明显提高,烧结温度范围扩大。但Al2O3添加量大于48%时,玻璃液相不足以充分润湿陶瓷相,导致体系致密度下降。Al2O3添加量为48%的复相陶瓷850℃烧结,密度ρ=3.11 g·cm-3,10 MHz频率下,介电常数εr=7.95,介电损耗tanδ=1.1×10-3,能够与金浆低温共烧。     

添加剂对MgTiO3陶瓷性能的影响

研究了H3BO3,CaO-SiO2-B2O3玻璃料及V2O5的添加对MgTiO3陶瓷的烧结和介电性能的影响,并对影响机理作了初步探讨。结果表明:合适的添加剂能够使MgTiO3陶瓷在1240～1300℃之间烧结;添加质量分数为3%的H3BO3,V2O5或1%的CaO-SiO2-B2O3玻璃料的MgTiO3陶瓷的介电常数分别为20.8,17.5和19.8,在5～20MHz下,介电损耗低,多为10-4数量级;在10kHz下,介电常数的温度系数在-66×10-6/℃左右,是一种性能良好的微波介质材料。     

空心微珠轻质陶粒的制备与性能EI北大核心CSCD

以煤矸石空心微珠和玻璃空心微珠坯体为主要原料,采用滚动成球法制备陶粒生坯,经烘干、烧结,得到轻质陶粒,研究了烧结温度、保温时间以及玻璃粉添加量对空心微珠轻质陶粒性能的影响。结果表明:随着烧结温度的升高,陶粒的表观密度和吸水率逐渐增大,颗粒抗压强度先增大后逐渐减小;烧结温度为700℃,单颗粒抗压强度为200.5 N,达到最大值。随着保温时间的延长,颗粒抗压强度先增大后减小。加入玻璃粉可以明显提高陶粒的单颗粒抗压强度,并且随着玻璃粉加入量的增大,颗粒抗压强度显著增大,700℃烧结的样品中玻璃粉加入量为25%(质量分数)时,单颗粒抗压强度增大到327.5 N,提高了63.3%。     

空心微珠轻质陶粒的制备与性能

以煤矸石空心微珠和玻璃空心微珠坯体为主要原料,采用滚动成球法制备陶粒生坯,经烘干、烧结,得到轻质陶粒,研究了烧结温度、保温时间以及玻璃粉添加量对空心微珠轻质陶粒性能的影响。结果表明:随着烧结温度的升高,陶粒的表观密度和吸水率逐渐增大,颗粒抗压强度先增大后逐渐减小;烧结温度为700℃,单颗粒抗压强度为200.5 N,达到最大值。随着保温时间的延长,颗粒抗压强度先增大后减小。加入玻璃粉可以明显提高陶粒的单颗粒抗压强度,并且随着玻璃粉加入量的增大,颗粒抗压强度显著增大,700℃烧结的样品中玻璃粉加入量为25%(质量分数)时,单颗粒抗压强度增大到327.5 N,提高了63.3%。     

利用赤泥制备轻质高强保温装饰一体化建筑材料

利用赤泥为主要原料,添加建筑垃圾、抛光砖废料和粘土制备轻质高强保温装饰一体化建筑材料.通过改变赤泥用量、烧结温度、发泡剂添加量等条件,对样品体积密度、孔隙率、抗压强度进行了研究.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对样品物相组成和形貌进行表征.研究结果表明:赤泥用量为35%,发泡剂添加量为5%,烧结温度为1100℃时,制备样品的气孔分布均匀,孔径大小较一致,体积密度为0.26 g/cm3,孔隙率为73.28%,闭气孔率达到90.52%,抗压强度为7.83 MPa.     

流延成型法制备Mn掺杂Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3/MgO陶瓷及其介电性能

用流延成型法制备Mn掺杂钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3,BST)/MgO复相陶瓷厚膜,介绍从制粉、流延浆料制备到厚膜的脱脂及烧结的整个工艺流程。通过差热-热重测试曲线分析Mn掺杂BST/MgO流延膜的脱脂特性,制定膜片的脱脂工艺。用扫描电镜观察不同温度烧结样品的微观结构,确定最佳厚膜烧结工艺,在1320℃和1350℃烧结的陶瓷厚膜样品的相对密度达到96.1%。分析研究不同温度烧结陶瓷厚膜的介电性能的结果表明:1350℃烧结样品的室温相对介电常数为108,介电损耗低于0.002,Curie温度在-70℃左右,介电常数可调率为25.15%。     

Si3N4-MgO-Al2O3的SPS制备及其力学性能

利用氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)作为烧结助剂,采用放电等离子烧结(SPS)方法制备α-Si3N4陶瓷材料。讨论了SPS方法制备氮化硅材料的烧结行为和烧结机理,分析了烧结助剂添加量和烧结温度等影响因素与材料致密度的关系,利用XRD分析了样品的物相组成,SEM观察了样品断口的显微结构,并且测试了样品的力学抗弯强度。结果表明当烧结温度为1300~1500℃,烧结助剂含量为6%~10%时,可以制备出致密度变化范围为64%~96%的α-Si3N4陶瓷材料;当烧结助剂含量为10%时,材料在1400℃即可烧结致密,致密度可达到95%以上。烧结机理为SPS低温液相烧结。材料的力学强度为50~403MPa,并且与密度关系密切。