生坯密度和排蜡温度对玻璃绝缘子致密化影响

用不同密度的玻璃绝缘子生坯,在不同温度下排蜡,研究了玻璃绝缘子的致密化。发现生坯密度越大,排蜡后绝缘子线收缩越小,致密化程度大大提高;随排蜡温度升高,绝缘子致密化程度增大,致密化速率减小。为保证绝缘子获得较高致密度而不变形,应尽量提高生坯密度,同时排蜡温度应低于该种玻璃的转变温度上限。     

金属外壳封接用双层玻坯的研制

以BH—G/K玻璃为基体,以添加Al2O3粉的DM—308玻璃为表层区研制出与金属外壳封接的双层玻坯。分析了Al2O3粒度及添加量对熟坯致密化和线收缩率的影响。结果表明,表层区使用添加质量分数为20%和30%0.5μm粒径Al2O3粉的DM—308玻璃可以实现熟坯的匹配收缩,用于UP2113—14外壳熔封。电镀后外壳气密性、绝缘电阻均有数量级提高,玻璃沿引线上爬高度只为BH—G/K玻璃的1/3,显著降低外壳盐雾试验后引线根部易锈蚀和引线受力后绝缘子开裂的风险。     

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。     

碱金属氧化物对硼硅酸盐系玻璃/Al_2O_3材料性能的影响

以硼硅酸盐系玻璃和Al2O3粉料为原料,采用低温烧结法制备了玻璃/Al2O3系LTCC材料。设计玻璃中碱金属氧化物的质量分数为0~6%,研究了碱金属氧化物添加量和烧成温度对玻璃/Al2O3材料的烧结性能、热性能、介电性能和力学性能的影响。随着碱金属氧化物含量增加,玻璃/Al2O3材料的体积密度、相对介电常数、抗弯强度增加,而介电损耗恶化。当碱金属氧化物添加的质量分数为2%,材料于875℃烧结良好,显示出优异的性能:体积密度为2.84 g/cm3,相对介电常数7.71,介电损耗1.15×10–3(于10 MHz下测试),抗弯强度为158 MPa,热导率为2.65 W/(m·℃),线膨胀系数为7.77×10–6/℃。     

低温常压烧成工艺制备Al2O3-SiC复相材料

将6H-SiC和α-Al2O3以质量比7:3混合,添加质量分数0~10%的MgO-CaO作为烧结助剂,球磨后的粉体压制成生坯,在1 200℃预氧化1 h后在氢气氛下常压烧结1 h制备Al2O3-SiC复相材料。研究了烧成温度和MgO-CaO含量对该复相材料烧结性能和相组成的影响。结果表明:1 500℃下,随着烧结助剂含量的增加,烧结致密性明显提高,当烧结助剂质量分数为10%时,显气孔率降至0.1%。预氧化时,添加烧结助剂MgO-CaO,方石英和α-Al2O3与之反应,生成CaAl2Si2O8和Mg2Al4Si5O18,促进6H-SiC的进一步氧化。烧成过程中,CaAl2Si2O8和MgAl2O4溶解生成玻璃相促进烧结,同时α-Al2O3从玻璃相中析出,1 500℃烧结试样所含物相为6H-SiC和α-Al2O3。     

Al_2O_3对CaO-R_2O-SiO_2/ZrO_2基LTCC材料结构性能的影响

采用高温熔融法在1 350℃制备了CaO-R2O-SiO2玻璃粉料,系统研究了Al2O3的添加量对CaO-R2O-SiO2/ZrO2基LTCC玻璃/陶瓷材料结构与性能的影响规律。研究结果表明,适量添加Al2O3可促进主晶相生长,提高材料结构稳定性,使其具有良好的力学电学性能。当Al2O3添加质量分数达7.5%时,850℃下可制得抗弯强度为183 MPa、相对介电常数为7.19、介电损耗为0.22%、电阻率5×1 013?·cm的CaO-R2O-SiO2/ZrO2基LTCC玻璃/陶瓷材料。     

B_2O_3添加剂对Ti_(1-x)Cu_(x/3)Nb_(2x/3)O_2(x=0.23)微波介质陶瓷结构与性能的影响北大核心CSCD

采用传统固相反应法制备了Ti1-xCux/3Nb2 x/3O2(TCN,x=0. 23),研究不同添加量氧化硼(B2O3)对TCN陶瓷的致密化、烧结特性及介电性能的影响。结果表明,添加B2O3烧结助剂能有效降低陶瓷的烧成温度,同时提高陶瓷的致密度;当B2O3的添加量从质量分数0. 0%到4. 0%变化时,陶瓷的最佳烧成温度从975℃降低到925℃。添加质量分数2. 0%B2O3的陶瓷最佳烧成温度为950℃,此时陶瓷具有优异的微波介电性能:εr=95. 7,Q·f=20600 GHz,τf=355×10-6℃-1。另外,氧化硼添加量对TCN陶瓷晶相结构未有影响,陶瓷晶相结构为金红石相。在TCN致密化过程中,三叉晶界处富集较高的Cu元素,且在晶界处有纳米晶与非晶相共存。     

Li2O掺杂对CBS/Al2O3玻璃陶瓷性能的影响

研究了Li2O掺杂对CBS/Al2O3玻璃陶瓷烧结性能和介电性能的影响.结果表明,掺杂适量的Li2O可改善CBS/Al2O3玻璃陶瓷的烧结性能和介电性能,当掺杂Li2O的质量分数为0.5%时,CBS/Al2O3玻璃陶瓷在810 ℃可实现低温致密化烧结,试样的体积密度为2.89 g/cm3;在1 MHz的测试频率下,该材料的介电常数为8.6,介电损耗为1.0×10-3;XRD分析表明其相组成主要为CaSiO3、CaAl3BO7、残余Al2O3和玻璃相.     

低温烧结BaO-Nd2O3-TiO2陶瓷介质材料的研制

采用固相法制备了BaO-Nd2O3-TiO2( BNT)陶瓷,研究了Bi2O3-SiO2-ZnO-CaO( BSZC)玻璃添加量对所制BNT陶瓷介电性能的影响.结果表明:添加质量分数7％～9％的BSZC玻璃,可使BNT陶瓷在960℃下烧结致密,匹配10Pd/90Ag内电极,获得相对介电常数εr≈88,介质损耗tanδ=...     

Ca[(Li,Nb)Zr]O3+δ微波陶瓷的低温烧结机理研究

研究了ZnO-B2O3-SiO2 (ZBS)玻璃添加对Ca[(Li1/3Nb2/3)0.95Zr0.15]O3+δ(CLNZ)陶瓷相转变、晶体结构及微波介电性能的影响.XRD及SEM显示,ZBS玻璃添加可使CLNZ钙钛矿陶瓷在940℃获得单相致密的结构,但当ZBS玻璃的质量分数超过10％后,陶瓷中开始出现Ca2Nb2O7型烧绿石相.在烧结过程中ZBS玻璃相富集在晶界处,表明烧结过程中它起到液相烧结助剂的作用,可有效地将CLNZ陶瓷的烧结温度从1170℃降低到940℃.且在ZBS玻璃相的诱导下,CLNZ陶瓷晶体发生了从(121)面到(101)面的择优取向转变.在最佳烧结条件940℃、4h下,在w(ZBS)=15％玻璃掺杂的CLNZ陶瓷中,其微波介电性能为介电常数εr=32.0,品质因数与频率之积Q·f=6 640 GHz,频率温度系数τf=27.1 μ℃-1,且该陶瓷体系不与Ag发生化学反应,可广泛应用于低温共烧陶瓷( LTCC)领域.     

DM308玻璃对改善Pyrex玻璃在可伐合金表面开裂的影响

研究了在可伐合金与Pyrex玻璃之间引入DM308玻璃层对改善Pyrex玻璃在可伐合金表面开裂的影响。结果表明,采用涂覆的方法可以引入约200μm厚的DM308玻璃,而采用加热玻坯的方法可以引入较厚(2 mm)的DM308玻璃。在Pyrex玻璃和可伐合金之间引入DM308玻璃过渡层可以解决Pyrex玻璃开裂的问题,但是引入的DM308玻璃需要一定的厚度(约2 mm),而且在950℃下的热处理时间不得超过30 min。     

可伐合金与玻璃一步封接工艺的研究

研究了玻璃与具有Fe3O4氧化膜的可伐合金的封接工艺。结果表明最佳熔封温度为980℃,熔封时间为30 min。在此基础上,开发出将脱碳、氧化和熔封集于一个升降温周期的一步封接工艺。该工艺是将未氧化的可伐合金和玻坯首先升温至500℃并氧化40 min,而后升温至980℃并保温30 min,最后缓慢降至室温。结果表明,当采用该工艺时,与传统工艺相比不仅能简化操作,而且封接件的封接质量更高、可靠性更好。     

熔制温度对CBS系微晶玻璃结构与性能的影响

采用高温熔融法制备CaO-B2O3-SiO2(CBS)微晶玻璃,考察不同熔制温度对该体系微晶玻璃结构和性能的影响。结果表明:熔制温度1 400～1 450℃,试样中存在少量未熔融的SiO2,有利于CaSiO3晶相的析出和晶粒细化,加速CBS系微晶玻璃致密化。熔制温度为1 450℃粉料,850℃烧结保温15 min所制CBS性能较优:体积密度为2.54 g.cm–3,相对介电常数为6.42,介电损耗为0.000 9。     

可伐合金封接用Li_2O-Al_2O_3-ZnO-SiO_2微晶玻璃研究

使用烧结法制备了Li2O-Al2O3-ZnO-SiO2微晶玻璃,利用差热分析、X射线衍射、扫描电镜等测试分析方法,对其析晶和封接特性进行了研究。结果表明,晶化温度低于800℃时,微晶玻璃主晶相为ZnAl2O4,晶体大小为0.5μm;晶化温度高于800℃时,析出晶体为ZnAl2O4和LiAlSi2O6纳米晶。该微晶玻璃具有与可伐合金相似的线膨胀系数,当加热温度达到980℃时,即可用于封接可伐合金;封接后的接口呈乳白色,外观良好,气密性和绝缘电阻均达到行业标准。     

ZnO-B_2O_3玻璃对Mg_2TiO_4微波介质陶瓷结构和性能的影响

利用传统固相烧结法制备了ZnO-B2O3玻璃掺杂的Mg2TiO4微波介质陶瓷,研究了ZnO-B2O3玻璃掺杂对所制陶瓷相成分、微观形貌和微波介电性能的影响。结果表明:ZnO-B2O3玻璃掺杂能使Mg2TiO4陶瓷的致密化温度降低200℃左右。当Mg2TiO4中掺杂质量分数2%的ZnO-B2O3玻璃时,经1 300℃烧结所得陶瓷微波性能较好:εr=13.62、Q.f=101 275 GHz、τf=–51×10–6/℃。     

可伐合金的可控氧化对封接质量的影响

研究了可伐合金表面氧化膜的类型和厚度对玻璃与可伐合金封接质量的影响.结果表明,氧化膜的类型和厚度直接影响金属与玻璃的封接质量.相对于工厂氧化条件,在可控条件下氧化的可伐合金与玻璃封接后的气密性一致性和可靠性较高.随着氧化膜厚度的增加,玻璃沿引线的爬坡高度逐渐增加,当控制氧化膜厚度不超过1.5μm时,爬坡高度都小于200...     

红外探测器用蓝宝石滤光片焊接工艺研究

针对某型号探测器组件上用的Al2O3蓝宝石滤光片与可伐冷头钎焊的成品率低、后期失效问题突出等问题展开研究,找到了影响滤光片焊接成品率的几个关键因素,并针对这些因素提出解决方案,并通过一系列环境试验验证其可靠性,大幅提升了宝石窗口密封焊接工艺成品率。     

可伐合金外壳激光封焊的裂纹原因分析

可伐(Kovar)合金作为一种功能材料,在较宽的温度范围内(-80℃～450℃)内膨胀系数与硬玻璃的膨胀系数相近,可以保证材料的匹配封接。主要分析了可伐合金外壳采用激光封焊时焊缝处产生裂纹的原因,并就改善焊接裂纹提出了改进措施,主要措施包括焊接工艺参数的优化、焊接结构的优化设计、焊接前的清洗及热处理。