汤雨诗
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马晓飞
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李登豪
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王焕平
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雷若姗
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杨清华
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徐时清
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150508.001
为降低CaSiO3陶瓷的烧结温度,通过在CaSiO3粉体中添加1wt％的Al2O3以及不同量的V2O5,探讨了V2O5添加量对CaSiO3陶瓷烧结性能、微观结构及微波介电性能的影响规律.结果表明:适量地添加V2O5除了能将V2O5-Al2O3/CaSiO3陶瓷的烧结温度从1 250℃降低至1 000℃外,还能抑制CaSiO3陶瓷晶粒异常长大并细化陶瓷晶粒.在烧结过程中,V2O5将熔化并以液相润湿作用促进CaSiO3陶瓷的致密化进程;同时,部分V2O5还会挥发,未挥发完全的V2O5将与基体材料反应生成第二相,第二相的出现将大幅降低陶瓷的品质因数.综合考虑陶瓷的烧结性能与微波介电性能,当V2O5添加量为6wt％时,V2O5-Al2O3/CaSiO3陶瓷在1 075℃下烧结2h后具有良好的综合性能,其介电常数为7.38,品质因数为21 218 GHz.
关键词:
陶瓷基复合材料
,
电性能
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烧结
,
微波介电性能
,
CaSiO3
,
V2O5
王焕平
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张斌
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马红萍
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徐时清
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李登豪
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周广淼
材料研究学报
固定CuO(0.4%)和TiO_2(4%)的添加量、改变TiO_2(0-32%)和CuO(0-3.2%)的添加量(质量分数,下同),研究了CuO-TiO_2复合助剂对氧化铝陶瓷烧结性能、微观结构,物相组成以及烧结激活能的影响,以揭示复合助剂的低温烧结机理.结果表明,在1150-1200℃TiO_2固溶入Al_2O_3生成Al_2Ti_7O_(15)相,并生成大量正离子空位提高了扩散系数,从而以固相反应烧结的作用机理促进了氧化铝陶瓷的致密化;TiO_2在Al_2O_3中的极限固溶度为2%-4%,超过固溶极限的TiO_2对陶瓷烧结没有促进作用;添加适量的CuO(0.4%)可将TiO_2在Al_2O_3中的固溶温度降低到1100℃以下,并以液相润湿作用促进氧化铝陶瓷的致密烧结.陶瓷烧结激活能的计算结果定量地印证了上述烧结机理;当在Al_2O_3中添加4%的TiO_2和2.4%的CuO,可将烧结激活能降低到54.15 kJ·mol~(-1).
关键词:
无机非金属材料
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氧化铝
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烧结助剂
,
液相烧结
,
固相反应烧结
