不同Ca/Si比对钙硼硅三元微晶玻璃的性能影响

采用XRD、SEM、DSC等测试分析手段研究了Ca/Si比变化对CBS微晶玻璃晶相、微观结构和电性能的影响。结果表明在固定B2O3的含量为17%（摩尔分数）时,发现当m（Ca/Si比）〈1.08时,CBS微晶玻璃的烧结温度〉900℃,当m〉1.08时,CBS微晶玻璃的烧结温度900℃。当m达到1.767时,CBS微晶玻璃无法烧结;随着CaO含量的增加,Ca2SiO4晶体逐渐增加,硅灰石相逐渐减少,石英相逐渐增加;在1MHz下,C2、C5和C7试样烧结后电损耗均〈2×10-3。     

Al_2O_3对硼硅酸铅钙系玻璃性能的影响

用熔融法制备CaO-PbO-B2O3-SiO2系玻璃,以低温共烧法制备玻璃烧结体,研究不同Al2O3含量和烧成温度对玻璃的烧结性能和电性能的影响。结果表明:随着Al2O3含量的增加,玻璃的玻璃化转变温度升高,介电常数增加,介电损耗增加;X线衍射分析(XRD)显示G1玻璃在800℃析出CaSiO3和β-SiO2;G1玻璃于725℃保温30 min烧结,于10 MHz测试,介电常数(εr)=6.1,介电损耗(tanδ)=5.9×10-4;该玻璃有较低的玻璃化转变温度(tg=697.1℃)、较差的析晶能力、较低的介电损耗,适合作为低温共烧陶瓷(LTCC)的玻璃料使用。     

稀土掺杂的BSTO/MgO铁电移相材料

为了提高移相器性能,通过掺杂的方法研究了La2O3、Sm2O3、Dy2O3、CeO2等稀土氧化物对BSTO/MgO铁电移相材料低频(10kHz)与高频(2.5GHz左右)相对介电常数εr、介质损耗tgδ和调谐性T等的影响,并对影响机理作了初步探讨。结果表明,掺杂摩尔分数为0.5%La2O3的BSTO/MgO系统基本上达到了相控阵移相器在高频下工作的要求10kHz下,tgδ=4×10–4,T=14.6%;2.41GHz下,tgδ=6.7×10–3。     

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。     

氧化铝对钙硼硅基板材料的改性

通过添加Al2O3改善了钙硼硅玻璃基板材料的失透现象,研究了Al2O3对钙硼硅材料的烧结性能、相组成、线膨胀系数和介电性能的影响。结果表明:试样的晶相均为CaB2O4、α-石英和CaSiO3,添加Al2O3不能改变晶相种类。当w(Al2O3)为9%时,基础玻璃由失透变为透明;线膨胀系数降低至10.5×10–6℃–1,tanδ低于1.1×10–3,Al2O3添加前后,试样的εr变化不大(10MHz)。     

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。     

烧结温度对富钛CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷电学性能的影响

采用固相反应法在不同烧结温度(1080～1160℃)下制备了CaCu3Ti4+xO12(x=0,0.01,0.03和0.05)陶瓷,研究了烧结温度对富钛陶瓷相结构和电学性能的影响。结果表明:1080～1140℃烧结的样品均为单一的CaCu3Ti4O12相。1120℃和1140℃烧结样品的相对密度相近,约95%,在50Hz～10MHz,介电频谱中均出现tanδ峰,且从1120℃的105Hz变化到1140℃的103Hz处。运用内部阻挡层电容模型和Maxwell-Wagner模型可以解释该现象。     

钛酸镁/钛酸镧复相陶瓷性能的研究

研究了钛酸镁/钛酸镧复相陶瓷的烧结性能和介电性能,并对影响机理作了初步探讨.结果表明,钛酸镁/钛酸镧复相陶瓷能在1330℃左右烧结;在10MHz下,介电常数可在20～45之间随意调节,介电损耗都为10-4数量级;复相陶瓷主要由MgTiO3、La0.66TiO2.993两种晶相构成;陶瓷中晶相分布均匀、晶粒结合紧密、烧结致密性好.     

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.     

不同形态SiO2改性钙硅硼系微晶玻璃结构与性能

分别研究了高硅氧玻璃(96wt%SiO2,非晶态)与二氧化硅(99wt%,石英相)的添加对CaO-SiO2-B2O3(CSB)微晶玻璃微观结构、烧结性能以及介电性能的影响.结果表明:不同形态SiO2的添加均可以有效地降低介电常数,同时高硅氧玻璃的引入增加了试样的介电损耗.添加15wt%SiO2、850℃低温烧结试样,在10MHz下,介电常数为6.01,介电损耗1.2 × 10-3,且在5～40MHz频率范围内,介电常数随频率的变化不大.烧结试样的主要晶相为Quartz、CaSiO3和CaB2O4.