MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-CeO2系统微晶玻璃的析晶过程与微波介电性能

利用DTA、XRD、SEM及TEM等实验手段,研究了MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-CeO2系统玻璃的一个典型组成的析晶过程,并讨论了其在相变过程中微波介电性能的变化规律.研究结果表明,作为核化的先导,原始玻璃在晶化之前已经分相;在热处理过程中,金红石晶核首先在约800℃时析出;硅钛铈矿和α-堇青石则先后在约900和1100℃出现.随着热处理温度和晶化程度的提高,材料的微波介电常数不断提高,而介电损耗则不断下降.但热处理温度超过1100℃时,由于α-堇青石相的大量析出,材料的介电常数开始降低,同时由于晶粒的粗化,介电损耗略有升高.由玻璃受控析晶得到的微晶玻璃由针状金红石、颗粒状硅钛铈矿和板条状α-堇青石三种主要晶相构成,在微波频率下(10G),介电常数可在8～11范围内调控,介电损耗可＜6×10-4,是一种有实用价值的新型微波介质材料.     

MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-CeO2系统微晶玻璃的析晶过程与微波介电性能

利用DTA、XRD、SEM及TEM等实验手段,研究了MgO-Al₂O3-SiO₂-TiO₂-CeO₂系统玻璃的一个典型组成的析晶过程,并讨论了其在相变过程中微波介电性能的变化规律。研究结果表明,作为核化的先导,原始玻璃在晶化之前已经分相;在热处理过程中,金红石晶核首先在约800℃时析出;硅钛铈矿和α-堇青石则先后在约900和1100℃出现,随着热处理温度和晶化程度的提高,材料的微波介电常数不断提高,而介电损耗则不断下降,但热处理温度超过1100℃时,由于α-堇青石相的大量析出,材料的介电常数开始降低,同时由于晶粒的粗化,介电损耗略有升高。由玻璃受控析晶得到的微晶玻璃由针状金红石、颗粒状硅钛铈矿和板条状α-堇青石三种主要晶相构成,在微波频率下(10G),介电常数可在8～11范围内调控,介电损耗可<6×10^-4,是一种有实用价值的新型微波介质材料。     

钙硼硅系微晶玻璃晶化行为及性能

采用烧结法制备CaO-B2O3-SiO2微晶玻璃,使用差热分析（TG-DSC）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和性能测试研究CaO-B2O3-SiO2微晶玻璃的烧结、晶化特性和性能。研究表明在875℃条件下烧成15min后,CBS微晶玻璃中,包含有β-CaSiO3,α-SiO2和CaB2O4晶相,且结构致密,密度为2.48g/cm3;样品在10kHz下,相对介电常数εr为5.3,介电损耗tanδ为0.003;在样品烧成过程中,CBS微晶玻璃粉末首先晶化,然后才开始致密化过程,且CBS微晶玻璃的烧结属于析晶玻璃粘滞性流动烧结。烧结过程中的析晶与致密化是两个相互竞争的过程。     

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.     

钾钠物质的量比对LAS光敏微晶玻璃介电性能的影响

作为新型玻璃转接板的基板材料,光敏微晶玻璃的介电性能成为限制其发展的关键因素之一。为此本研究通过熔融法制备出含有不同钾钠物质的量比的光敏微晶玻璃样品,借助网络矢量分析仪、拉曼光谱、红外光谱以及X射线衍射仪等分析钾钠物质的量比对样品介电常数和介电损耗的影响。结果表明,钾钠物质的量比为0的样品(不含有K_2O)具有最低的介电常数和介电损耗,分别为5.0和4.9×10~(-3)(1GHz)这一研究表明增加Na_2O对K_2O的取代量可以使玻璃结构更加致密,降低玻璃极化和光敏玻璃陶瓷的介电常数和损耗。     

BaO-TiO2-B2O3-SiO2体系LTCC介电性能的研究

利用预煅烧法制备了BaO-TiO2-B2O3-SiO2体系低温共烧陶瓷(简称LTCC)材料,其烧结温度在900℃以下,介电常数在4～20之间随组成变化而调节,介电损耗能保持在0.002左右的水平;研究发现,玻璃陶瓷材料的原始组成、烧结体致密度和电场频率等是影响介电常数的主要因素;而影响介电损耗大小的相关因素比较复杂,本文研究认为材料的原始相组成、烧结体相组成、体电阻率、温度及电场频率等因素起主要作用;研究结果进一步表明,LTCC烧结体的介电损耗与烧结致密度没有明显的联系.     

硼硅酸盐玻璃/陶瓷流延浆料体系优化设计与烧结性能研究

借助高效流延成型工艺,探讨了多种溶剂组合与分散剂对玻璃/陶瓷浆料体系流变性能的影响,通过对玻璃/陶瓷料、塑化剂与粘结剂等配制浆料的组成配比进行优化设计,详细研究了浆料中各组成含量对流延生料带体积密度,以及对烧成后玻璃/陶瓷致密度、物相等微观结构与性能的影响。结果表明,适当的浆料组成类型及含量对提高试样的烧成致密度、降低高频介电损耗、改善微观结构均有明显的影响;850℃烧结试样10MHz测试,相对介电常数为7.7,介电损耗2.0×10-4,25~500℃热膨胀系数(7.30~7.65)×10-6/℃,满足模块级LTCC大面积高密度封装要求。     

CaF2烧结助剂对热压烧结AlN-BN陶瓷复合材料的影响

用热压工艺制备了AlN-BN复合陶瓷材料,研究了不同含量CaF2烧结助剂对致密化、介电和热导性能的影响.研究表明:CaF2添加剂可促进材料致密化,净化材料晶界,优化材料的综合性能.热压1850℃保温3h可获得高致密度的烧结体,添加3wt%～4wt%的CaF2,可获得98.53%～98.54%的相对密度.制备的AlN-BN复合材料其介电常数在7.29～7.60之间,介电损耗值最小为6.28×10-4,添加3wt%的CaF2获得的热导率为110W·m-1·K-1.     

CaO-B2O3-SiO2微晶玻璃LTCC基板的烧结性能研究

CaO-B2O3-SiO2微晶玻璃基板具有介电常数低、能与金属电极低温共烧等特性.设计了3种玻璃配方,重点研究了其烧结性能和晶相组成.通过差热分析、X射线衍射晶相分析、SEM形貌分析、烧结收缩实验以及介电性能测定等,研究了玻璃组成、粉体颗粒度和烧结制度等对材料晶相组成和性能的影响.结果表明,主晶相为硅灰石,粉体颗粒度D50在2靘左右,经850℃、10min烧结,可以获得致密度高、介电常数和介电损耗低的LTCC材料.     

AIN-堇青石玻璃复合材料的介电性能

为了研究热压温度和AIN含量对AIN-堇青石玻璃复合材料烧结和介电性能的影响,采用真空热压方法在900～1000℃低温烧结制备AIN-堇青石玻璃复合材料,利用X射线衍射、扫描电镜和阻抗分析仪对复合材料的微结构和介电性能进行了研究,结果表明,随着热压温度的提高,复合材料的相对密度增加,复合材料的介电常数和介电损耗减少;在一定的热压温度下,复合材料的介电常数和介电损耗随着AIN引入量的增加而增加,从复合材料的相组成和结构角度对以上结果予以解释,提高热压温度和增加α-堇青石数量均有利于降低复合材料的介电常数和介电损耗,.制备的复合材料具有低的介电常数(5.6～6.5)和低的介电损耗(≤10-3),有望用于微电子封装领域.