添加剂对0.95MgTiO3-0.05CaTiO3陶瓷性能的影响

采用同相反应法分别制备了V2O5,Co2O3和ZnO氧化物掺杂的0.95MgTiO3-0.05CaTiO3(95MCT)介质陶瓷.研究了V2O5,Co2O3和ZnO氧化物掺杂对95MCT陶瓷烧结特性和介电性能的影响.结果表明:V2O5.Co2O3和ZnO氧化物掺杂的95MCT陶瓷的主晶相为MgTiO3和CaTiO3两相结构,无中间相MgTi2O5出现.V2O5,Co2O3和ZnO氧化物掺杂可以有效地降低95MCT陶瓷的烧结温度,提高致密化程度,降低介电损耗,调节温度系数.ZnO掺杂的95MCT陶瓷性能最好:烧结温度降低至1 250℃,介电常数为21.7,烧结密度可达3.8g、cm3(理论密度的98.4%),介电损耗降低至10-5,温度系数为0.12×10-5/℃.     

低温烧结钒和钨掺杂钛酸锌介电陶瓷的相转变

采用化学法结合传统的氧化物固相烧结法制备钛酸锌陶瓷.研究了原料形态和掺杂V2O5和WO3对钛酸锌陶瓷相稳定性、显微组织以及低温烧结行为的影响,讨论了相转变机制和低温烧结机制.研究表明:以V2O5和WO3作为烧结助剂降低陶瓷的烧结温度,钛酸锌陶瓷的低温烧结行为对所选取的原料极为敏感,TiO2的活性对陶瓷低温烧结行为的影响大于ZnO.V2O5和WO3的掺入使钛酸锌陶瓷的烧结温度降至900℃以下,但同时降低了六方相ZnTiO3的分解温度;V2O5和WO3掺杂具有不同的烧结机制,前者主要是液相烧结机制,后者主要是固相反应烧结机制.掺杂导致的相分解和生成的异相降低了陶瓷的介电性能.     

烧结温度和TiO_2掺杂量对氧化铝基微波陶瓷性能的影响

选用Mg O–Cu O–TiO_2添加剂作为氧化铝陶瓷的烧结助剂,在空气气氛下经过常压烧结制备氧化铝(Al_2O_3)陶瓷。研究了TiO_2掺杂量和烧结温度对氧化铝陶瓷材料微观结构、相组成和介电性能的影响。结果表明:掺杂适量的TiO_2有利于Al_2O_3陶瓷晶粒生长以及致密化。随着TiO_2添加量的增加,烧结体致密度、介电常数和Q·f值都呈现先升高后降低趋势,随着温度的升高,Al_2O_3陶瓷样品致密度也呈先升高后降低趋势。当烧结温度为1 500℃、TiO_2掺杂量为0.8%(质量分数)时,Al_2O_3陶瓷样品的综合性能良好:相对密度为97.89%,介电常数为9.89,品质因数Q·f为38 028 GHz。     

CaTiO3添加剂对氧化铝陶瓷烧结、显微结构及微波介电性能的影响

CaTiO3添加剂通过湿法球磨与Al2O3粉料混合,并通过无压烧结制备了氧化铝陶瓷,研究了CaTiO3添加剂对氧化铝陶瓷烧结性能、相组成、显微结构和微波介电性能的影响.CaTiO3可以使Al2O3的烧结温度降低至1450℃,但在该温度下烧结的样品由于CaTiO3的加入会产生CaAl12O19第二相.样品中存在大、小两种晶粒,根据EDS能谱分析,大晶粒主要是CaAl12O19,而小晶粒为Al2O3和CaAl12O19的混合相.添加CaTiO3有利于Al2O3陶瓷介电常数的提高,1450℃下掺杂2.5wt％ CaTiO3的氧化铝陶瓷具有较好的烧结性能和微波介电性能,相对密度可达到97.74％,εr～10.86,Q×f～ 8061 GHz.     

稀土氧化物对钛酸铝陶瓷显微结构和力学性能的影响

研究了添加稀土氧化物Y2O3和Y2O3+Nd2O3对钛酸铝陶瓷的烧结温度、力学性能和显微结构的影响.结果表明,添加1%的稀土氧化物可以降低钛酸铝陶瓷的烧结温度,改善其显微结构,提高其力学性能,尤其是添加1%的复合稀土氧化物(Y2O3+Nd2O3)后,钛酸铝陶瓷的抗折强度和断裂韧性是未添加的试样的1.96倍和1.82倍.其性能提高的主要原因是由于稀土元素的细晶强化、净化界面、固溶强化、自增韧补强等作用.     

添加剂对镁橄榄石-堇青石复相陶瓷性能的影响

研究了ZnO、La2O3,和Sm2O3,的加入对镁橄榄石-堇青石复相陶瓷的烧结和介电性能的影响,并对影响机理作了初步探讨.结果表明选择合适种类和数量的添加剂能够使复相陶瓷在1280～1360℃之间烧结.复合添加5%ZnO、2%La2O3和2%Sm2O3的复相陶瓷的介电性能较好,介电损耗在10-4数量级,介电常数约为7.0,其温度系数为124×10-6/℃,是一种性能良好的介质材料.     

Zn2+掺杂对0.965MgTiO3-0.035SrTiO3微波介质陶瓷结构与性能影响研究

采用固相反应法制备了0.965 MgTiO3-0.035SrTiO3 (MST)微波介质陶瓷,选用Zn2+对MST陶瓷进行了A位离子掺杂,研究了不同Zn2+掺杂量对陶瓷烧结性能、晶相组成、显微结构及微波介电性能的影响.结果表明,Zn2的掺入促进了陶瓷的烧结,显著提高了陶瓷的致密度,且没有改变陶瓷的主晶相.在掺杂量小于0.04mol％范围内,随着Zn2+掺杂量的增加,陶瓷的介电常数增加,品质因素和频率温度系数略有降低.中间相MgTi2 O5的衍射峰强度随着Zn2+掺杂量的增加逐渐减弱直至完全消失.当Zn2掺杂量为x=0.03时,陶瓷的烧结温度由1380℃降低至1290℃,并呈现优异的微波介电性能:εr=22.51,Q×f=16689 GHz,τf=-4.52×10-6/℃.     

添加稀土氧化物对氧化铝复相陶瓷性能的影响

采用复合烧结助剂降低氧化铝复合陶瓷（zironia-toughened aluminum,ZTA)烧结温度并保持优良力学性能，着重就不同稀土氧化物对材料烧结性，力学性能和显著结构的影响进行了研究，复合添加剂促进了ZTA陶瓷的烧结，但不同添加剂对材料力学性能产生了不同影响，含Y2O3添加剂因生成富钇晶界相而使材料的强度受到损害，而含La2O3和／或CeO2添加剂使材料力学性能获得提高，在1400－1450℃烧结强度超过500MPa，断裂韧性达6．5MPa.m^1/2以上，该ZTA陶瓷断裂路径曲折，裂纹出现架桥，分叉等现象，使断裂能提高。     

常压烧结SiC陶瓷的研究

研究了以Y2O3、Al2O3为添加剂的SiC陶瓷的常压烧结性能,讨论了烧成温度、添加剂配比对烧结性能的影响,认为添加氧化物的SiC陶瓷烧结属于液相参与下的烧结,烧成失重对致密化的影响十分重要。采用合理的配方组成和工艺制度,可以在1950℃获得相对密度97%以下的致密SiC陶瓷。     

氧化物多孔陶瓷研究新进展

主要从原料、添加剂的选择,以及烧结温度、保温时间与制品性能(气孔率、体积密度、抗压强度、抗弯强度等)的相关性等方面,介绍了常见单相氧化物(Al2O3、Si O2、Zr O2、Al6Si2O13、Mg2A14Si5O18、Mg2Si O4)多孔陶瓷及Al2O3基和Al6Si2O13(莫来石)基复合多孔陶瓷的最新研究现状,并介绍了其基本性质和用途,同时指出了氧化物多孔陶瓷制备过程中存在的问题,并展望了未来发展趋势。     

低温烧结CuO-V_2O_5-Bi_2O_3掺杂Zn_3Nb_2O_8陶瓷的微波介电性能

研究了CuO–V2O5–Bi2O3作为烧结助剂对Zn3Nb2O8陶瓷的烧结特性、微观结构、相结构及微波介电性能的影响。CuO–V2O5–Bi2O3复合掺杂可以将Zn3Nb2O8陶瓷的烧结温度从1150℃降到900℃。在900℃烧结4h的Zn3Nb2O8–0.25%(质量分数,下同)CuO–1.5%V2O5–1.5%Bi2O3陶瓷的密度达到了理论密度的98.1%,相对介电常数为18.8,品质因数与谐振频率之积为39442GHz。该体系的介电性能和陶瓷的致密度与烧结助剂的含量及烧结温度密切相关,陶瓷的致密度和相对介电常数随CuO–V2O5–Bi2O3烧结助剂含量的增加而增加,同样陶瓷的致密度和相对介电常数也随烧结温度的升高而提高。     

掺镁钛酸钡的抗还原研究

对掺镁钛酸钡进行了．抗还原研究。研究了Ba／Ti摩尔比、镁掺杂摩尔分数和烧结气氛对陶瓷的致密化、电阻率以及介电性能的影响。结果表明：在氮气气氛中烧结的样品比在空气中烧结的样品具有更大的介电常数、较小的介电损耗。当烧结温度和保温时间都相同时,与在空气中烧结的样品相比,在氮气气氛条件下烧结的样品具有较大的密度,较大的电阻率．较大的介电常数和较小的介电损耗。当镁掺杂摩尔分数为1％时、随着Ba／Ti摩尔比的增加,介电损耗的变化不大;而当镁掺杂摩尔分数为2％时,随着Ba／Ti摩尔比的增加,介电损耗增加。     

Effect of magnesium titanate content on microstructures,mechanical performances and dielectric properties of Si3N4-based composite ceramics

Silicon nitride-based composite ceramics with different contents of magnesium titanate have been fabricated via gas pressure sintering method. The phase compositions, microstructure, mechanical performances and dielectric properties of the composite ceramics were investigated. The density of the Si₃N₄-based composite ceramics firstly increased with additive of magnesium titanate powder up to 5 wt% and then gently decreased, and the mechanical properties firstly increased and then declined. Besides, the dielectric constant and dielectric loss increased with the increase of magnesium titanate contents. For the Si₃N₄-based composite ceramics with 5 wt% magnesium titanate powders, the flexural strength, elastic modulus, dielectric constant and dielectric loss reached 451 MPa, 274 GPa, 7.65, 0.0056, respectively. These results suggested that the magnesium titanate was beneficial for the improvement of mechanical performances and dielectric constant of Si₃N₄-based composite ceramics.     

半化学法制备工艺对PMN-PT陶瓷电性能的影响

以硝酸镁代替MgO,采用两种半化学法制备工艺分别制备了铌镁酸铅-钛酸铅陶瓷,并研究了陶瓷的相组成、显微结构和电性能。实验结果表明,采用两步半化学法(SCM-A)制备的陶瓷为纯钙钛矿相结构,晶粒大小约为5μm,结构致密,该陶瓷的介电常数峰值达45 000,剩余极化强度为31.8μC/cm2,压电常数为450 pC/N;而采用一步半化学法(SCM-B)制备的陶瓷则含有少量焦绿石相,晶粒大小约为2μm,该陶瓷的介电常数峰值为25 000,剩余极化强度约为26.9μC/cm2,压电常数为360 pC/N。     

埋粉烧结对BaTiO3陶瓷性能的影响

将自制的水热法BaTiO3粉体干压成形后,分别进行无埋料烧结、Al2O3粉体做埋料烧结和母体BaTiO3粉体做埋料烧结,对烧结后陶瓷体的致密度、显微结构及介电性能进行了分析.结果表明:埋粉烧结对BaTiO3陶瓷体的性能产生显著影响;BaTiO3粉体做埋料时得到的瓷体密度高、晶粒小、电性能优良.     

Mn含量对Al掺杂PMN-PMS-PZT陶瓷介电性能的影响

采用传统的固相烧结法制备了Pb1.07[(Mn1/3Nb2/3)1/2(Mn1/3Sb2/3)1/2]0.08(Zr0.828Ti0.092)O3+x wt%Al2O3+y wt%MnO2(x=0.1,0.3,0.5,0.7;y=0.00,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,0.12)热释电陶瓷,在对不同组分Al掺杂PMNPMS-PZT陶瓷材料介电性能对比寻优的基础上,逐步增加Mn的含量,研究不同Mn增量下,对最优Al掺杂PMNPMS-PZT热释电陶瓷相结构、晶粒生长以及介电性能的影响。通过X射线衍射仪(XRD)分析显示Al掺杂PMNPMS-PZT陶瓷和在最优Al掺杂基础上增加Mn的含量都不会引入新的杂相,扫描电子显微镜(SEM)分析表明当x=0.30,适当增加Mn的含量,有助于陶瓷晶体的均匀致密,但一旦添加过量则又会产生不好的影响。实验结果表明:采用530℃排塑,烧结1190℃,保温2 h,当x=0.30,y=0.08时,PMN-PMS-PZT热释电陶瓷具有较好的相结构和介电性能,其中介电常数εr约为210,介电损耗tanδ约为0.16%,压电系数d33约为66.00 pC/N。     

Effects of La2O3/ZnO Additives on Microstructure And Microwave Dielectric Properties of Zr0.8Sn0.2TiO4 Ceramics

Dielectric ceramics of Zr_0.8Sn_0.2TiO₄ containing La₂O₃ and ZnO as sintering aids were prepared and investigated for microstructure and microwave dielectric properties. Low-level doping with La₂O₃ and ZnO (up to 0.30 wt%) is good for densification and dielectric properties. These additives do not affect the dielectric constant and the temperature coefficient. Dielectric losses increase significantly at additive levels higher than 0.15 wt%. The combined additives La₂O₃ and ZnO act as grain growth enhancers. With 0.15 wt% additives, a ceramic having a dielectric constant, a quality factor, and a temperature coefficient of frequency at 4.2 GHz of 37.6, 12 800, and –2.9 ppm/°C, respectively, was obtained. The quality factor was considerably improved by prolonged sintering.     

AlN陶瓷低温烧结制备与性能研究

采用两组复合烧结助剂Y2O3-CaF2,Y2O3-CaF2-Li2CO3在1600℃烧结AlN陶瓷,对AlN陶瓷烧结密度,热性能和电性能进行了测试,并分析了AlN陶瓷物相变化和微观结构。结果表明,复合烧结助剂在低温下能明显促进AlN陶瓷致密化及晶粒生长发育,尤其是添加3wt%Y2O3-2wt%CaF2作烧结助剂,1600℃常压烧结4h制备了结晶良好,相对密度为98.4%,热导率为133.62W/m.K,同时具有较低相对介电常数的AlN陶瓷。在低温常压条件下制备出性能较高的AlN陶瓷。     

纳米钛酸钡的掺杂对陶瓷性能的影响

采用掺杂纳米级钛酸钡和碳酸锰的方法,观察了掺杂不同量纳米级钛酸钡和碳酸锰后的钛酸钡坯片烧结所得陶瓷表面的显微组织形貌的变化,研究了单一掺杂纳米级钛酸钡、单一掺杂碳酸锰、复合掺杂碳酸锰+纳米级钛酸钡对陶瓷制品晶粒尺寸与介电性能的影响。结果表明：掺杂纳米级钛酸钡对钛酸钡陶瓷制品的介电性能有显著的提升,但是随着掺杂量的进一步增加,其介电性能的变化不大;掺杂碳酸锰对钛酸钡陶瓷晶粒的细化效果优于掺杂纳米级钛酸钡的效果;复合掺杂1%（质量分数,下同）碳酸锰+1%纳米级钛酸钡所得陶瓷的致密性高于单一掺杂1%碳酸锰的效果。     

Effect of Silver Addition on the Dielectric Properties of Barium Titanate-Based X7R Ceramics

Different amounts of silver (0.5–10 wt%) have been mixed with EIA X7R-type ceramic powders based on barium titanate. The XRD analysis indicated that no phases other than BaTiO₃ and silver were present in the doped ceramics; it further suggested that no reaction took place between BaTiO₃ and silver during calcination and sintering. SEM observation showed that the silver particles presented island distribution in the BaTiO₃ ceramic matrix. The densification and dielectric properties of the silver-doped ceramics in disk form were investigated. A large amount of silver addition (>1 wt%) was found to improve the sintered density and dielectric properties. The temperature coefficient of capacitors of the ceramics doped with 10 wt% silver still met the X7R characteristics, and the dielectric constant of the ceramics at room temperature was >6000, which is the highest dielectric constant in the BaTiO₃-based X7R system.