低温共烧Na_2O-B_2O_3-SiO_2玻璃/Al_2O_3复合材料烧结工艺的研究

采用烧结法制备了低温共烧Na_2O-B_2O_3-SiO_2玻璃/Al_2O_3复合材料。研究了玻璃粉末的粒度、玻璃与Al_2O_3质量比,成型压力和热处理制度对复合材料烧结性能和电学性能的影响。结果表明,玻璃粉末中位径为1.233μm、玻璃/Al_2O_3质量比为3:7、成型压力为15 MPa、烧结温度为900℃以及保温时间为2 h时,复合材料具有较高的体积电阻率(3.8×1012?·cm)、较低的介电常数(6.86)和介电损耗(0.001 43),可以满足基板材料对电学性能的要求。     

MgO-SiO_2-BaO-CaO-ZrO_2/Al_2O_3基LTCC材料性能研究

采用MgO-SiO_2-BaO-CaO-ZrO_2玻璃与Al_2O_3复合烧结,制备了MgO-SiO2-BaO-CaO-ZrO2/Al_2O_3基LTCC复合材料。借助DTA、XRD、SEM和电性能测试手段,系统研究了玻璃/Al_2O_3比例和烧结温度对复合材料结构与性能的影响。结果表明,MgO-SiO_2-BaO-CaO-ZrO_2玻璃是一种微晶玻璃,析出CaMg(SiO_3)_2相,但复合材料在析晶过程中与Al_2O_3发生反应,主要物相是Al_2O_3、BaAl_2SiO_8以及玻璃相。提高玻璃粉含量和烧结温度均能够提升致密性,当玻璃含量为质量分数50%～55%时,该复合材料在880～900℃即可烧结致密,具有ε_r=8. 1～8. 4、tanδ=0. 0010～0. 0013@13 GHz,σ> 300 M Pa等优异的综合性能,满足LTCC滤波器集成化、小型化和高可靠性的制作要求。     

玻璃/Al_2O_3系MLCI介质材料的微观结构与性能研究

采用烧结法制备了一种低温共烧(LTCC)K_2O/Na_2O-B_2O_3-SiO_2玻璃/Al_2O_3介质材料。系统研究了玻璃/Al_2O_3比例和烧结温度对介质材料结构与性能的影响。结果表明,材料烧结后只有Al_2O_3晶相,材料烧结属于液相烧结机制。介质的相对介电常数ε_r随Al_2O_3含量的增加而升高,Al_2O_3质量分数为35%时,经860℃烧结材料的性能最优:ε_r=5.93,tanδ=3.1×10~(–3),收缩率为16%,抗弯强度为159 MPa。所制备的介质材料能够用于高频MLCI领域。     

羰基铁粉/二氧化锰复合材料的微波吸收性能

以羰基铁粉(CIP)和二氧化锰为吸收剂,石蜡为基体制备了羰基铁粉/二氧化锰复合材料。在2~18 GHz的微波频段,测量了所制复合材料的介电常数和磁导率,在吸收剂质量分数为80%的基础上,讨论了二氧化锰与羰基铁粉的比例对复合材料吸波性能的影响。结果表明,随着二氧化锰与羰基铁粉质量比的增加,复合材料的磁导率实部和虚部及介电常数实部均逐渐减小,吸收峰向高频方向移动。当?(MnO2:CIP)为2:3时,所制复合材料的吸波性能最好,当涂层厚度为1.5 mm时,其反射损耗(RL)小于-10 dB的带宽达6.7 GHz(10.0~16.7 GHz)。     

高介电常数Ta/Al_2O_3复合膜的制备及性能研究

首次在溴的丙酮溶液中,以钽为阳极,氧化铝为阴极,通过直流电沉积方法制备了Ta/Al_2O_3复合膜。借助LCR数字电桥、SEM、EDS等测试手段对Ta/Al_2O_3复合膜的介电性能及微观结构进行了分析与表征。研究表明:Ta/Al_2O_3复合氧化膜的表面沉积了质量分数为41.77%的钽。与普通铝阳极(Al_2O_3)氧化膜相比,复合氧化膜的电容提高了50%以上,这主要归因于介电常数较高的钽在复合氧化膜表面的沉积。     

NH3等离子体钝化对Al2O3/SiGe界面的影响

研究了不同条件的非原位NH_3等离子体钝化对Al_2O_3/SiGe/Si结构界面组分的影响。在p型Si(100)衬底上外延一层30 nm厚的应变Si_0.7Ge_0.3,采用双层Al_2O_3结构,第一层1 nm厚的Al_2O_3薄膜为保护层,之后使用非原位NH_3等离子体分别在300和400℃下对Al_2O_3/SiGe界面进行不同时间和功率的钝化处理,形成硅氮化物(SiN_xO_y)和锗氮化物(GeN_xO_y)的界面层。通过X射线光电子能谱(XPS)分析表面的物质成分,结果表明NH_3等离子体钝化在界面处存在选择性氮化,更倾向于与Si结合从而抑制Ge形成高价态,这种选择性会随着时间的增加、功率的增高和温度的升高变得更加明显。     

复合陶瓷颗粒/环氧模塑料的制备与性能

选用SiO_2、Al_2O_3、Si_3N_4三种陶瓷颗粒的复合填充环氧模塑料(EMC),研究了不同填料种类、含量对EMC导热系数、热膨胀系数(CTE)、介电常数等性能的影响随着填料百分含量的增加,EMC的热导率、介电常数也随之增加,而其热膨胀系数显著下降相同体积百分含量下,Al_2O_3、Si_3N_4复合体系EMC热导率和介电常数高于SiO_2、Si_3N_4复合体系,而其热膨胀系数比后者低。百分含量为60%时,前者热导率达到2．254 W(m·K)~(-1)、后者达到2．04w(m·K)~(-1)。百分含量为65%时,其CTE分别为1．493×10~(-5)K~(-1)、1．643×10~(-5)K~(-1),同时两体系复合材料的介电常数可以维持在较低水平     

微波辅助制备Fe/Fe_3O_4/ZnO纳米复合物及其吸波性能

以锈蚀废弃的纳米铁粉作为原材料,利用简单经济、没有惰性气体和催化剂使用的微波辅助法首次制备新型Fe/Fe3O4/Zn O纳米复合物。采用X射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等设备对制备样品的成分、形貌、结构、磁学特性进行测试表征。结果表明制备的纳米复合粒子呈现立方晶相,平均粒径约为55 nm,并且分布均匀,具备超顺磁性。当制备的Fe/Fe3O4/Zn O纳米复合物吸收层厚度为2 mm时,在11.5 GHz达到了最佳的反射损耗-27.2 d B,并且在1.5~3.0 mm的吸收层范围内超过-10 d B有效反射损耗带宽是3 GHz。因此,新型Fe/Fe3O4/Zn O纳米复合物可以作为一种很好的吸波材料。     

ZrO2／Al2O3复合材料相变及界面

一、引言 ZrO_2/Al_2O_3复合材料,因具有优良的力学和热力学性能,近年来受到普遍重视。在该复合材料中ZrO_2以二种方式存在,一是ZrO_2存在于Al_2O_3晶粒间,另一是ZrO_2呈球状形式嵌在Al_2O_3晶粒内。对处于Al_2O_3晶粒内ZrO_2曾研究了其在基体产生的应力分布和用高分辨电镜作了界面观察。虽然对于以Y_2O_3稳定的四方相ZrO_2(Y-TZP)已经明确指出ZrO_2中存在成核相变过程,但对于ZrO_2/Al_2O_3复合材料而言,其中晶粒内ZrO_2虽大多以四方相形式存在,并对周围基体产生应力,而对于晶粒内四方相ZrO_2在应力作用下成核和相变过程及晶粒内ZrO_2与基体Al_2O_3之间界面反应情况尚未见明确报导。本文对15～75vol％ZrO_2/Al_2O_3复合材料经1500℃-1650℃不同温度下热压而成材料中ZrO_2成核相变及其界面进行了研究。二、实验与材料制备     

Ca_(0.125)(Li_(1/2)Sm_(1/2))_(0.875)TiO_3微波介质陶瓷的低温烧结

研究了复合烧结助剂Na2O-CaO-B2O3(NCB)氧化物和Li2O-B2O3-SiO2-CaO-Al2O3(LBSCA)玻璃料的添加量对Ca0.125(Li1/2Sm1/2)0.875TiO3陶瓷相结构、烧结性能及介电性能的影响。当w(NCB)为10%,w(LBSCA)为1%~5%时,该陶瓷为斜方钙钛矿结构。随w(LBSCA)的增加,致密化温度和饱和体积密度降低,εr、Q·f值及τf呈下降趋势。当w(NCB)为10%,w(LBSCA)为2%时,陶瓷可在900℃烧结获得最佳性能:εr为63.00,Q·f为1260GHz,τf为–9.02×10–6℃–1。     

机械活化燃烧合成AlN-Al_2O_3复合陶瓷粉

在催化剂氯化铵的作用下,将高能球磨机械活化后的工业铝粉置于空气中自燃,制备出了AlN质量分数约为80%的AlN-Al2O3复合粉体。通过对原始铝粉和球磨铝粉的形貌进行对比分析,探讨了球磨对铝粉的机械力化学效应。借助XRD和扫描电镜分析了燃烧产物的物相、形貌和结构,结果表明,生成的AlN颗粒主要集中于燃烧产物中心部,粒径为2μm;生成的Al2O3颗粒则主要分布于燃烧产物外表面,粒径为100nm。     

玻璃粉料粒度对B-Al-Si/Al_2O_3性能的影响

通过改变球磨时间,得到不同粒度的B2O3-Al2O3-SiO2(简称B-Al-Si或BAS)玻璃粉料。在玻璃粉料中混入质量分数为40%的Al2O3陶瓷粉末,用流延法制备了低温共烧BAS/Al2O3玻璃/陶瓷复相材料。研究了烧结温度和玻璃的粒度对复相材料的烧结性能、介电性能和热稳定性的影响。结果表明:在800～900℃,材料致密化后析出钙长石晶体;球磨1h的玻璃粉料与w(Al2O3)40%混合烧结的复相材料的性能最优,850℃保温30min后,于10MHz测试,其εr=7.77,tanδ=1×10-4;扫描电镜显示其微观结构致密,有少量闭气孔。     

粉体颗粒级配对多孔Al2O3陶瓷性能的影响

用两种不同颗粒度分布的Al2O3陶瓷粉体进行颗粒级配来制备多孔Al2O3陶瓷。通过分析测试多孔瓷的吸水率、孔径大小及分布、孔洞的形貌等技术指标,研究粉体颗粒级配对多孔Al2O3陶瓷性能的影响。     

流变相辅助碳热还原法制备LiFePO_4/C

以Fe2O3、LiH2PO4为原料,蔗糖为碳源,草酸为添加剂,采用流变相辅助碳热还原法制备了LiFePO4/C复合材料。研究了草酸添加量、烧结温度以及碳含量对所制LiFePO4/C复合材料电化学性能的影响。结果表明:通过适量草酸可有效提高LiFePO4/C的电化学性能,并且当草酸添加量为LiH2PO4摩尔量的1.5倍、烧结温度为700℃、碳质量分数在8.8%左右时,所制材料表现出最佳电化学性能:其0.2C倍率下放电比容量可达154 mAh/g;5.0C高倍率下具有约120 mAh/g的可逆放电比容量;1.0C倍率下循环充放电1 000周容量保持率达98%。     

Al2O3对玻璃绝缘子及Kovar合金润湿性能的影响

在BH—A/K玻璃中分别添加不同质量分数的Al2O3,制得生坯后在680℃排蜡,980℃下在Kovar合金表面进行铺展试验,分析玻璃中AL2O3添加量对绝缘子排蜡致密性的影响,及其对Kovar合金间润湿性的影响.结果表明,随Al2O3添加量升高,相同温度下排蜡后绝缘子致密性下降.Al2O3添加量越高,相同温度下排蜡后,...     

不同碳源对碳热还原法合成Li_2FeSiO_4/C电化学性能的影响

以Li2CO3为锂源、Fe2O3为铁源、Si(OCH2CH3)4为硅源、羟乙基纤维素和蔗糖分别为碳源,采用碳热还原法制备了Li2FeSiO4/C锂离子电池复合正极材料,考察了羟乙基纤维素和蔗糖分别作为碳源对合成的Li2FeSiO4/C电化学性能的影响。结果表明:当烧结温度为600℃、烧结时间为10 h时,由羟乙基纤维素作为碳源制备的Li2FeSiO4/C样品在1.5～4.7 V、0.2C和20℃时的首次放电比容量为113.6 mAh/g,20次循环后放电比容量仍保持在102.3 mAh/g。较之蔗糖碳源样品,颗粒更小、分布更均匀,其电荷转移阻抗减小了80%、锂离子扩散系数增加了20%。     

Fe_2O_3掺杂的BST/MgO铁电移相器材料

采用传统陶瓷工艺制备了Fe2O3掺杂BST/MgO铁电陶瓷材料。研究了Fe2O3掺杂量对该复合体系εr、tanδ等参数的影响。结果表明,适量的掺杂能有效改善体系的电性能。控制掺杂量x(Fe2O3)为0.1%,陶瓷介质在微波频段(S波段)的εr为100.5;tanδ约为5.3×10–3;4000V/mm偏压下的调谐性可达14.2%。采用极化理论对掺杂机理进行了探讨。     

Co_2O_3掺杂对0.965MgTiO_3-0.035SrTiO_3微波介质陶瓷性能的影响

采用传统电子陶瓷制备方法研究了Co2O3(1.5%～5.0%,质量分数)掺杂的0.965MgTiO3-0.035SrTiO3(MST0.035)微波介质陶瓷,分析了Co2O3含量对MST0.035陶瓷的烧结性能、晶相结构、显微形貌以及微波介电性能的影响。结果表明:Co2O3的掺杂促进了MST0.035陶瓷的烧结。随着Co2O3掺杂量的增加,陶瓷介电常数略有下降,谐振频率温度系数以及品质因数增加,同时中间相MgTi2O5逐渐减少直至完全消失。当Co2O3掺杂量为质量分数3.0%时,MST0.035陶瓷的烧结温度由1 380℃降低到1 290℃,其烧结所得的样品具有优良的微波介电性能:谐振频率温度系数τf=–2.53×10–6/℃,高的品质因数Q·f=19 006 GHz和介电常数εr=20.5。     

CuO对(Ni_(1/3)Nb_(2/3))_(0.7)Ti_(0.3)O_2微波陶瓷低温烧结性能的影响

采用传统固相反应法制作(Ni1/3Nb2/3)0.7Ti0.3O2微波陶瓷,研究了CuO掺杂对所制陶瓷低温烧结性能、微观结构、相构成及微波介电性能的影响。结果表明,掺杂少量的CuO就能显著降低(Ni1/3Nb2/3)0.7Ti0.3O2陶瓷的烧结温度,且能改善陶瓷τf。当CuO掺杂量(质量分数)为1.0%时,(Ni1/3Nb2/3)0.7Ti0.3O2在950℃烧结,显示出良好的微波介电性能:εr=67.65,Q·f=3708GHz,τf=14.3×10-6/℃。     

NiCuZn铁氧体的组成对PZT/NiCuZn材料性能的影响

首先用sol-gel法制得了Pb0.95Sr0.05(Zr0.52Ti0.48)O3纳米粉料(简称PZT),然后采用固相反应法制备了ζ(PZT:NiCuZn)为1:9和3:7的两种复合材料。研究Ni0.26-xCu0.19+xZn0.55Fe2O4铁氧体的组成对低温烧结复合材料的显微结构、电磁性能的影响。结果表明:当x=0.02的化学组成为主配方时,复合材料可实现900℃低温烧结,且ζ(PZT:NiCuZn)为1:9的复合材料的μi高达92,Q值为39,ε′为19;而ζ(PZT:NiCuZn)为3:7的复合材料的μi为26,Q值为19,ε′为32。