铋酸盐玻璃/Mg_2SnO_4陶瓷复合材料结构与介电性能研究

使用固相法制备了铋酸盐玻璃/Mg2Sn O4陶瓷复合材料,研究复合材料相组成、微观形貌及其介电性能。研究表明:发现铋酸盐玻璃能够有效降低Mg2Sn O4烧结温度。当铋酸盐玻璃添加量为15wt.%以下时,复合材料为单相Mg2Sn O4,随着玻璃添加量的增加,陶瓷密度升高,介电常数上升同时介电损耗下降。而当铋酸盐玻璃添加量达到20 wt.%时,出现Bi2O3第二相,并伴随大量气孔,降低复合材料体积密度,破坏其介电性能。含15wt.%铋酸盐玻璃的复合材料在1350℃烧结获得最优介电性能:εr=7.74,Q×f=8800 GHz。     

掺杂玻璃助剂的Ba5Nb4O15陶瓷烧结特性及介电性能

引入玻璃烧结助剂,采用液相烧结手段制备了低温烧结Ba5Nb4O15微波介质陶瓷.采用X射线衍射和扫描电子显微技术分析了陶瓷的物相组成和微观形貌.研究表明:陶瓷主晶相为Ba5Nb4O15,铋硅酸盐玻璃在陶瓷中以液相形式存在,促使陶瓷烧结温度从1300℃降至1100℃.添加4wt.％铋硅酸盐玻璃的Ba5Nb4O15陶瓷在1100℃烧结,具有良好的微波性能:相对介电常数εr=39.01,品质因子Q × f=12214GHz.     

第一性原理研究InP的能带结构与光学性能

采用基于局域密度近似的第一性原理方法计算了InP的能带结构和电子态密度,并对InP晶体的电荷分布进行了Mulliken布局分析.计算表明InP是直接带隙半导体材料,其价带主要由In的5s以及P的3s、3p态电子构成,导带主要由P的3p以及In的5s、5p态电子构成;P原子与In原子的电子重叠布局数达2.30,表明In-P键的共价性较强而离子性较弱.利用Kramers-Kronig色散关系对InP的介电函数、能量损失谱、折射率以及吸收系数等进行了计算,计算结果与实验值基本一致.此外,根据计算的能带结构与态密度分析了InP电子结构与光学性质的内在联系,解释了InP材料光学性能的微观机制.     

ZrO2-SiO2薄膜对离子交换增强玻璃的光学和力学性能影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备出ZrO₂-SiO₂薄膜, 然后通过离子交换形成镀膜增强玻璃, 研究了薄膜组成对离子交换增强玻璃的力学和光学性能的影响。利用紫外可见分光光度计、激光椭偏仪、纳米压痕、三点抗弯和能谱(EDX)分析了薄膜结构及性能。结果表明: 所有薄膜均连续均匀, 纯ZrO₂薄膜为四方相结构, 含Si薄膜为无定形结构; 薄膜具有较高弹性恢复率(>60%)以及H/E比(>0.1), 有利于强度增强; 随Si含量增加, 可见光透过率增大, 但表面硬度和杨氏模量随之降低; 0.5ZrO₂-0.5SiO₂薄膜综合性能最佳: 表面硬度为18 GPa, 抗弯强度为393 MPa, 厚度~45 nm时可见光透过率大于85%。