ZnO－B_2O_3－SiO_2系统的介电性能研究

对ＺｎＯＢ２Ｏ３ＳｉＯ２三元系统进行了ＸＲＤ和介电性能研究，提出系统的主晶相为方石英，另外还存在Ｚｎ２ＳｉＯ４相。Ｚｎ２ＳｉＯ４的ε为７．７，ｔｇδ≤５×１０－４，αＣ（介电常数温度变化率）为＋９０×１０－５／℃。调整各组分，获得一系列αＣ＞０的超低介电常数的介质陶瓷，其中介电性能为：ε≤５，Ｒｉ≥１０１３Ω，αＣ＝０±３０×１０－５／℃的组分，其烧结温度为１１４０℃，可用来制造高频低介热稳定多层陶瓷电容器     

EP/SCF吸波涂层的介电性能和吸波效果研究

选择电导率不同的短碳纤维(SCF)为吸收剂制备了一系列环氧树脂(EP)/SCF吸波涂层,在一定的频率范围内测试EP/SCF涂层的介电常数和反射率,研究了SCF的电导率对EP/SCF涂层介电性能和吸波性能的影响。结果表明,在一定条件下,SCF的电导率越大,在8~18 GHz频段内EP/SCF涂层的介电常数实部和虚部也越大;EP/SCF涂层在8~18 GHz频段的吸波性能也随着SCF电导率的增大而增强;EP/SCF涂层的吸波性能在8~18 GHz频段内存在最大吸收点,越靠近最大吸收点,SCF的电导率对涂层吸波性能的影响越明显。     

Al_2O_3-TiCN/Co-Ni复合材料制备及力学性能

用真空热压烧结法制备了Al2O3-Ti C0.5N0.5/Co-Ni复合材料,用扫描电子显微镜、能谱仪、电子万能试验机和Vickers硬度仪等测试分析了不同烧结参数对样品显微组织及力学性能的影响。结果表明:当烧结温度1 650℃,压力25 MPa,保温时间30 min时,样品的相对密度、抗弯强度(σmax)、断裂韧性(KICmax)和Vickers硬度(HV)的最大值分别达到99.6%,σmax=1 100 MPa,KICmax=10.5 MPa·m1/2和HV=23.7 GPa,样品断口形貌存在混晶断裂特征。     

PbTiO_3对SrTiO_3-Bi_2O_3-TiO_2系材料介电性能的影响

通过在SrTiO_3-Bi_2O_3-TiO_2系介电材料中引入PbTiO_3进行改性,发现当PbTiO_3与Bi_2O_3的摩尔含量等于SrTiO_3摩尔含量的一半时,介质的介电常数最大。Pb~(2+)的引入不影响Bi~(3+)在SrTiO_3中的最大固溶量,Bi_2O_3在SrTiO_3中的最大摩尔固溶量仍然是9.6％。在实验中获得了介电常数高,介质损耗小、耐压强度较高的介质材料,并初步探明了PbTiO_3对SrTiO_3-Bi_2O_3-TiO_2系介电性能影响的机理。     

无压烧结Si3N4—3YZrO2复相陶瓷材料的力学性能和增韧机理研究

在以４％Ａｌ２Ｏ３作为烧结助剂的Ｓｉ３Ｎ４基体中分别添加５％，１０％，２０％，３０％的３ＹＺｒＯ２，经１８００℃无压烧结。共室温断裂韧性在到５．２－７．６ＭＰａ．ｍ＾１／２，是基体材料的２．４－３．５倍。     

不同气氛制备的MoSi_2/Al_2O_3复合材料显微结构与介电性能

采用固相烧结法制备MoSi_2/Al_2O_3复合材料,研究了空气、真空、Ar气氛对显微结构及介电性能的影响。结果表明:Ar气氛下试样烧结性能好于真空及空气气氛,MoSi_2颗粒被Al_2O_3包覆且分散均匀;3种气氛下烧成的试样均含MoSi_2、Al_2O_3和Mo_5Si_3相,而空气下发现有SiO_2,真空及Ar保护气氛有少量Mo;空气气氛下烧成的复合材料气孔率最大,断裂韧性与抗弯强度最低;Ar保护气氛烧成后试样的断裂韧性与抗弯强度分别达到9.70 MPa·m~(1/2)与179.5 MPa。随频率的增加,不同烧结气氛制备的MoSi_2/Al_2O_3复合材料的介电常数和介电损耗均降低;随着烧结气氛从空气、真空、Ar气的变化,复合材料介电常数的实部和虚部均增加。     

放电等离子烧结Cu/Ti3AlC2的电性能及力学性能

以Ti3AlC2和Cu粉作为原料,使用放电等离子烧结制备Cu/Ti3AlC2复合材料,研究了不同烧结温度对复合材料的影响。结果表明,在750~800℃之间,Cu与Ti3AlC2之间会发生反应生成TiC相。同时随着温度在650~850℃不断增加,密度和抗弯强度不断增加在850℃达到最大值分别为8.33 g·cm^-3和531.4 MPa,而电阻率先减小在750℃达到最小值1.98×10^-7Ω·m后增加在850℃达到最大值6.47×10^-7Ω·m。Cu/Ti3AlC2复合材料性能随着温度的变化与其致密度和反应生成TiC有着密切的联系。     

Y-TZP/Al_2O_3/Mo纳米复合材料的制备及其力学性能

纳米复相陶瓷材料是目前最接近于产业化的纳米陶瓷材料,已成为国际研究热点。添加金属第二相有可能同时提高纳米复相陶瓷材料的力学和摩擦学性能。为此,在钇稳定多晶氧化锆(yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystals,Y–TZP)/Al2O3纳米陶瓷的基础上,用ZrO2–Y2O3–Al2O3纳米复合粉体和金属Mo粉采用热压烧结的方法成功制备了Y–TZP/Al2O3/Mo纳米陶瓷–金属复合材料。研究了Mo含量对材料显微结构和力学性能的影响。结果表明:复合材料结构主要由晶界型、晶内型和纳米–纳米型3种类型的混合型组成,这种结构使材料具有非常高的断裂韧性,在Mo的质量分数为60%时,断裂韧性可达20.8MPa·m1/2。     

掺MgO和SrTiO3对PMN-PT-BT系铁电陶瓷材料介电性能的影响

采用二次预合成法制备了PMN-PT-BT弛豫铁电陶瓷材料,研究了添加MgO和SrTiO3对于PMN-PT-BT铁电陶瓷介电性能的影响.结果表明,上述两种掺杂物质均使PMN-PT-BT瓷体的居里峰宽化,向低温方向移动,介电温度特性比较好.添加10wt%的MgO和3wt%的SrTiO3,在1100℃的温度下烧结,可以获得性能为εγ=5650(20℃),△C/C(-30～+80℃)≤±15%,tgδ=9×10-4,Eb=6.2 kV/mm的陶瓷电容器材料.     

低温热压制备微晶Al_2O_3-MgAlON复合材料

以微粒级的Al、Al2O3、MgO为原料,采用热压烧结法,在压力38 MPa,温度分别为800、850、900、950℃保温8 min的条件下制备Al2O3-MgAlON复合材料,并对该复合材料进行了XRD、SEM分析及抗折强度、显气孔率、体积密度等性能检测。结果表明:利用热压烧结法,在850℃就可以制备含有300 nm左右MgAlON晶粒的微晶AlO-MgAlON复合材料,而且MgAlON微晶的存在改善了复合材料的性能,起到了增韧补强的作用。     

Al2O3陶瓷微波介电性能的研究与进展

近年来随着微波通讯技术与微波集成电路(microwave integrate circuits,MICs)的发展,用于移动通讯、智能运输系统(Intelligent transport system,ITS)、GPS天线的低介电常数低介电损耗的微波介质陶瓷引起了广泛的关注,其中最具代表性的即为Al2O3陶瓷.本文总结了近几年Al2O3陶瓷微波介电性能的研究情况,系统介绍了Al2O3陶瓷微波介电性能的影响因素和目前研究的Al2O3陶瓷体系,希望对于研究Al2O3陶瓷的微波介电性能提供有益的参考,使其在微波通讯等方面得到更广泛的应用.     

Al2O3/Al复合材料的制备及性能研究

本文采用液相法和热压烧结制备出Al203／Al复合材料,并利用DSC／TG、SEM、显维硬度计及万能试验机测试研究了复合材料的热学性能、微观结构及力学性能。结果表明,引入Al后复合陶瓷的断裂韧性有显著提高。     

(Ti,V)_3AlC_2/Al_2O_3复合材料的制备及力学性能

为了提高Ti_3Al C_2陶瓷的力学性能,本研究以Ti C粉、Ti粉、Al粉和V2O5粉为起始反应原料,采用原位热压技术在1350°C下反应烧结合成出了(Ti,V)_3AlC_2/Al_2O_3复合材料。利用X-射线衍射和扫描电子显微技术对合成产物的物相和微观结构进行了表征,并分析了复合材料的合成机制。最后,对(Ti,V)_3AlC_2/Al_2O_3复合材料的力学性能进行了研究。测试结果表明:(Ti_(0.92),V_(0.08))_3Al C_2/10wt%Al_2O_3复合材料具有最佳的力学性能,其硬度、断裂韧性及抗弯强度分别为5.56 GPa、12.93 MPa·m~(1/2)和435 MPa,相比于单相Ti_3Al C_2材料分别提升了60%、108%和31%。     

Microstructure and Mechanical Properties of Y-SiAlON/BaSi2Al2O8 Composite Ceramics

以 α-Si3N4粉、Al2O3粉、AlN 粉、Y2O3粉和 BaSi2Al2O8（BAS）粉为原料,采用热压烧结技术制备 Y-SiAlON/BAS 复合陶瓷,研究了 BAS 含量对复合陶瓷相组成、微观结构及力学性能的影响。结果表明：所制备的材料均接近完全致密（致密度〉99%）,且生成了长棒状 SiAlON 晶粒,随 BAS添加量增加,α-SiAlON 含量减少,β-SiAlON 含量增加,材料硬度急剧下降,断裂韧性和弹性模量略有降低,添加 10% （质量分数）BAS 的 Y-SiAlON陶瓷具有最高的抗弯强度（775.5MPa）。长棒状 SiAlON 晶粒的拔出及裂纹偏转是 Y-SiAlON/BAS 复合陶瓷的主要增韧机制。     

Fabrication and Mechanical Property of BaNb2O6/Al2O3 Composite Ceramics

为研究功能材料对结构陶瓷微观结构和力学性能的影响,将铁电相 BaNb2O6引入到 Al2O3陶瓷中,分别采用无压和热压烧结技术于 1350 ℃制备 BaNb2O6/Al2O3复相陶瓷,对其物相组成、微观结构和力学性能进行了研究。结果表明：BaNb2O6与 Al2O3经过高温烧结能够稳定共存,BaNb2O6的加入促进了 Al2O3陶瓷的烧结。BaNb2O6加入量为 10%（体积分数）时,1350 ℃无压烧结和热压烧结制备的 BaNb2O6/Al2O3复相陶瓷的致密度、抗弯强度和断裂韧性分别为 94.6%、214MPa、2.28 MPa m1/2和 99.3%、332 MPa、3.55MPa m1/2。当裂纹扩展遇到 BaNb2O6晶粒时发生穿晶断裂,但在晶粒内部出现裂纹偏转,说明铁电相 BaNb2O6晶粒内部的微观结构有助于陶瓷的强韧化。     

MgO/MgF2掺杂对Al2O3陶瓷烧结、显微结构及微波介电性能的影响

采用搅拌混合法和无压烧结工艺,制备了Mg2+浓度为500 ppm的MgO掺杂和MgF2掺杂的Al2O3陶瓷,系统地研究了MgO和MgF2掺杂对Al2O3陶瓷致密化、显微结构和微波介电性能的影响.研究结果表明:与MgO掺杂相比,MgF2掺杂在较高温度下能更加有效地促进Al2O3陶瓷的致密化.在1550℃烧结条件下,MgF2掺杂的Al2O3陶瓷比MgO掺杂的Al2O3陶瓷的晶粒更大,同时介电常数也更高.但另一方面,MgF2掺杂的Al2O3陶瓷介电损耗也远比MgO掺杂的Al2O3陶瓷要高.同时简单分析了造成此现象的原因.     

稀土助剂Gd2O3对W/Al2O3复合陶瓷烧结性能、力学性能和屏蔽性能的影响

以微米钨粉和α-Al2O3粉为基体,Gd2O3-MgO-SiO2为改性剂,采用常压烧结方式制备了W/Al2O3屏蔽复合陶瓷,并研究了Gd2O3含量及烧结温度对复合陶瓷烧结性能、微观结构、力学性能和屏蔽性能的影响.结果表明:烧结温度为1550℃,引入1.5wt％的Gd2O3可明显提高陶瓷的致密化程度,其力学强度高达276.44 MPa,较未改性陶瓷提高了38％.并且该陶瓷对y射线有优异的屏蔽性能,半衰减厚度值仅为1.49 cm.     

Ba(Mg1/3Nb2/3)O3-Mg4Nb2O9复相陶瓷微波介电性能研究

采用传统固相法制备了(1?x)Ba(Mg1/3Nb2/3)O3?xMg4Nb2O9 [(1?x)BMN?xM4N2,x = 0.003 ~ 0.125] 微波介质陶瓷,研究了相结构、烧结性能与介电性能随 x 的变化规律。结果表明： BMN 与 M4N2 可以两相共存,且二者间存在有限固溶,BMN 的烧结温度及高温稳定性有所降 低。随着 x 的增大,介电常数 εr和谐振频率温度系数 τf逐渐减小,Q × f 值的变化易受到 BMN 有序参数 S 的影响,高度 1:2 有序的 x = 0.026 陶瓷获得了最大 Q × f 值 125000 GHz。综合来看, 在 1320°C 下保温 4 h 烧结的 x = 0.125 样品表现出最佳的微波介电性能：εr = 26.6,Q × f = 111000 GHz,τf = 5 ppm/ºC。     

Ca0.7Ti0.7La0.3Al0.3O3微波介质陶瓷微观组织结构与介电性能

采用固相反应法制备斜方晶系钙钛矿结构Ca07Ti07La0.3Al0.3O3微波介质陶瓷,研究了Al3+、Ca2、Ba2+和La3+离子掺杂对CTLA陶瓷微观组织结构和介电性能的影响.研究结果表明不同掺杂离子对于CTLA陶瓷的微观结构和介电性能有很大的影响,不同离子掺杂CTLA陶瓷的晶粒尺寸、气孔率、晶界析出相有很大的不同.Al3+、Ca2+、Ba2+和La3+离子掺杂可以有效降低CTLA陶瓷的谐振频率温度系数,但Ca2+、Ba2+离子掺杂同时也降低了CTLA陶瓷的致密度和Q×f值,Al3+、La3+离子掺杂不仅有效提高了CTLA陶瓷的致密度和Q×f值,并且有效降低了谐振频率温度系数.适量掺杂La3离子可以有效促进CTLA陶瓷的致密化,提高了CTLA陶瓷的微波介电性能.掺杂0.15mol％ La3+的CTLA陶瓷在4.7 GHz下测试介电性能为:εr=48.39,Q×f=32560 GHz,τf=23.68 ppm/C.