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几种典型的微波介质陶瓷材料的研究现状

, 王二萍 , 李慧 , 张金平 , 晏伯武 , 张洋洋

硅酸盐通报

微波介质陶瓷是现代通信技术快速发展的关键材料.按照应用领域的不同,介绍了几种典型的微波介质陶瓷,详细探讨了各种体系下微波介质陶瓷烧结性能的特点,并指明了今后微波介质陶瓷的发展方向.

关键词: 微波介质陶瓷 , 体系 , 介电性能

TiO2和CaO-Al2O3-SiO2复合烧结助剂对刚玉陶瓷烧结的影响

陈昌平 , 杨会智 , , 胡行 , 孙洪巍

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2007.06.009

在以α-Al2O3为原料的刚玉陶瓷配料中,分别添加0、0.15%、0.30%、0.45%、0.60% 的TiO2和0、0.5%、1.0%、2.0%、4.0%的CaO-Al2O3-SiO2(CAS)玻璃,共组合出25组试验配方,以150 MPa压力干压成型为45 mm×5 mm×4 mm的试样,烘干后以5 ℃·min-1的升温速率升至1 550 ℃保温2 h烧成,然后检测烧后试样的相对密度、常温抗折强度和断裂韧性,并用扫描电镜观察烧后试样的显微结构.结果表明:引入TiO2能显著提高刚玉陶瓷的烧结致密化速率,但是引起晶粒的异向生长和异常长大,并使其断裂方式以沿晶断裂为主,试样力学性能也普遍较低;引入少量的CaO-Al2O3-SiO2易引起样品反致密化,只有CaO-Al2O3-SiO2的引入量大于1.3%才能有效地促进刚玉陶瓷的烧结,并抑制由0.6%的TiO2引起的严重的晶粒异向生长和异常长大,使材料的断裂方式向穿晶断裂转变,并使其力学性能逐渐回升.

关键词: TiO2 , CaO-Al2O3-SiO2玻璃 , 刚玉陶瓷 , 显微结构 , 力学性能

溶胶凝胶法制备微晶氧化铝的工艺研究

李慧 , , 张金平 , 韦亚晓 , 张洋洋

硅酸盐通报

以勃姆石为原料,通过溶胶凝胶工艺制备微晶氧化铝磨料.研究了球磨时间、胶溶液pH值、干燥工艺及烧结工艺对微晶氧化铝磨料微观结构和力学性能的影响,得到合适的制备工艺参数.采用优化的制备工艺参数,可以得到晶粒尺寸大约为200 nm且粒度分布均匀的微晶氧化铝磨料,其单颗粒(425~550 μm)抗压强度达到8.0 kg、堆积密度达到1.9516 g/mL.

关键词: 溶胶-凝胶法 , 微晶氧化铝 , 单颗粒抗压强度 , 微观结构

TiO2-CAS 添加剂对氧化铝陶瓷密度和显微结构的影响

, 陈昌平 , 黄淼淼 , 孙洪巍 , 胡行

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.03.039

研究了单独引入TiO2、CAS(CaO-Al2O3-SiO2)及协同引入TiO2和CAS时 3 种情形对氧化铝材料显微结构影响.实验表明,单独引入TiO2时,随添加量从0.15%(质量分数,下同)增加到0.60%,Al2O3样品的晶粒形貌由正常生长逐渐向异向生长和异常长大转变;而单独引入CAS,即使添加量达到2.0%,Al2O3晶粒也没有出现异向生长和异常长大;实验还表明,在添加TiO2,同时引入CAS时,可以有效抑制TiO2添加所引起的Al2O3晶粒异常长大和异向生长.对 CAS 添加剂抑制晶粒异常长大和异向生长的原因进行了讨论.

关键词: 氧化铝 , 添加剂 , 显微结构 , 晶粒异向生长

Ag2O掺杂对Li0.02(Na0.52K0.48)0.98Nb0.8Ta0.2O3无铅压电陶瓷电性能影响的研究

李慧 , 孙彩霞 , 王博 , 陈贺 , , 张洋洋

硅酸盐通报

用传统的固相无压烧结法制备了Li0.02(Na0.52K0.48)0.98Nb0.8T0.2O3-xAg2O(0≤x≤0.1)无铅压电陶瓷,研究了Ag2O掺杂对陶瓷电性能的影响.研究发现,适当掺杂Ag2O能显著提高陶瓷的电性能,在1090℃的烧结温度下,当掺杂量为0.06时,陶瓷的压电性能最佳,d33、Kp、εr、Pr均达到最大(d33=229 pC/N,Kp=55.2%,εr=802,Pr=23 μC/cm2),矫顽场降到最低(Ec=12 kV/cm),应变达到2.0%.但Ag2O的添加使陶瓷的机械品质因数Qm由139.7降到了58.8,使介电损耗tanδ由1.38%增加到了2.7%.

关键词: 无铅压电陶瓷 , 压电性能 , (KNa)NbO3 , Ag2O , 掺杂量

低温烧结微波介质陶瓷(1-x)Ba3(VO4)2-xLi2 MoO4的微波性能研究

孙彩霞 , , 张金平 , 王二萍 , 张洋洋

硅酸盐通报

采用固相反应制备了(1-x)Ba3(VO4)2-xLi2MoO4微波介质陶瓷,研究了掺入不同质量比的Li2MoO4对Ba3(VO4)2的微观结构和微波介质性能影响,X线衍射(XRD)测试结果表明,Ba3(VO4)2和Li2MoO4二者兼容性良好,无第二相产生。添加具有低熔点及相反(负)频率温度系数的Li2 MoO4能有效降低Ba3( VO4)2的烧结温度,并随着添加剂Li2 MoO4的增加,此复合陶瓷的相对体密度、介电常数εr 和品质因数Q ×f呈现出先增加随后又降低的趋势,而谐振频率里面温度系数τf逐渐降低。当烧结温度为660℃且添加量30wt%Li2 MoO4的复合微波介质陶瓷获得了最佳的微波介电性能:εr =11.99, Q ×f=39700 GHz,τf =-24 ppm/℃。

关键词: 低温烧结 , Ba3(VO4)2 , Li2MoO4 , 微波介质陶瓷

无铅压电薄膜的制备与研究进展

蔡艳艳 , 李慧 , , 张金平 , 张洋洋

人工晶体学报

结合目前国内外对无铅压电薄膜的研究状况,重点综述了KNN基、BNT基及BZT-BCT系列无铅压电薄膜的研究进展,指出各个系列的无铅压电薄膜所取得的进步,也指出当前无铅压电薄膜所面临的挑战.

关键词: 无铅压电薄膜 , 铌酸钠钾 , 钛酸钡 , 钛酸铋钠

CuO掺杂对KNN-BNZ无铅压电陶瓷性能的影响

张金平 , 蔡艳艳 , 王二萍 , , 李慧 , 李亚林

人工晶体学报

采用传统固相反应法制备了0.97K05Na0.5NbO3-0.03Bi0.5Na0.5ZrO3+xmo1% CuO (0.97KNN-0.03BNZ+xCu)无铅压电陶瓷.研究不同CuO掺量(x=0、0.5、1、2、3和4)对0.97KNN-0.03BNZ陶瓷的显微结构和电学性能的影响.结果表明:CuO的掺入使材料出现“硬化”现象,机械品质因数Qm有明显提高,矫顽场显著增大.CuO的掺入量在3%时,样品的综合性能最佳:压电常数(d33)为137 pC/N,机电耦合系数(kp)为0.30,机械品质因数(Qm)为238,介电损耗(tanδ)为1.5%.另外,从SEM图片中可以看出:0.97KNN-0.03BNZ压电陶瓷材料的平均晶粒尺寸随着CuO掺入量的增加明显增大,这表明CuO有烧结助熔作用,能降低烧成温度.

关键词: 无铅压电陶瓷 , CuO掺杂 , 压电性能

湖北随州硬玉质变霓正长岩的岩石矿物特征及应用研究

赵文俞 , 王勤燕 , 陈文怡 , 叶先贤

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2000.02.014

随州硬玉质变霓正长岩的岩石组织结构、矿物赋存状态、矿石可选性和玻璃陶瓷原料应用试验研究表明:该资源具有易采易选两大优点,矿石经单一磁选的精矿可作玻璃和陶瓷的原料;同时已反复试验证实该资源可烧成原矿用量达90%的釉面墙地砖.

关键词: 湖北随州 , 硬玉质变霓正长岩 , 玻璃陶瓷原料

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