微波介质陶瓷的显微结构与性能
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1陶瓷烧结过程中影响气孔形成的因素有哪些?(1)煅烧温度过低、时间过低 (2)煅烧是时原料中的水碳酸盐、硫酸盐的分解或有机物的氧化 (3) 煅烧时炉内气氛的扩散 (4) 煅烧时温度过高,升温过快或窑内气氛不合适等。
夏炎2.影响陶瓷显微结构的因素有哪些?参考答案:(1) 原料组成、粒度、配比、混料工艺等(2) 成型方式、成型条件、制品形状等(3)干燥制度(干燥方式、温度制度、气氛条件、压力条件等)(4) 烧成制度(烧成方式、窑炉结构、温度制度、气氛条件、压力条件等)3. 提高陶瓷材料强度及减轻其脆性有哪些途径?参考答案:a.制造微晶、高密度、高纯度的陶瓷。
例如,采用热等静压烧结制成的Si3N4气孔率极低,其强度接近理论值。
b.在陶瓷表面引入压应力可提高材料的强度。
钢化玻璃是成功应用这一方法的典型例子。
c.消除表面缺陷,可有效地提高材料的实际强度。
d.复合强化。
采用碳纤维、SiC纤维制成陶瓷/陶瓷复合材料,可有效地改善材料的强韧性。
e.ZrO2与增韧。
ZrO2对陶瓷的强韧化的贡献有四种机理(相变增韧、微裂纹增韧、裂纹偏转增韧、表面残余应力增韧)罗念4.影响氧化锆相变增韧的因素是什么?简单叙述氮化硅陶瓷具有的性能及常用的烧结方法。
①晶粒大小。
当晶粒尺寸大于临界尺寸易于相变。
若晶粒尺寸太小,相变也就难以进行。
②添加剂及其含量使用不同的添加剂, t-ZrO2的可转变最佳晶粒大小、范围也不同。
③晶粒取向。
晶粒取向的不同而影响相变导致增韧的机制。
氮化硅陶瓷具有高强度、高硬度、耐磨、耐化学溶液和熔体的腐蚀、高电绝缘体、低热膨胀和优良抗热冲击、抗机械冲击等性能。
烧结方法:反应烧结氮化硅、无压烧结氮化硅、重烧结氮化硅、气氛加压氮化硅和热压烧结氮化硅。
——李成5.气孔对功能陶瓷性能的影响及降低功能陶瓷中的气孔量的措施?气孔均可使磁感应强度、弹性模量、抗折强度、磁导率、电击穿强度下降,对畴运动造成钉扎作用,影响了铁电铁磁性。
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参有B2O3–ZnO–La2O3玻璃的BaTi4O9的低温烧结和微波介电特性梗概:一个高Q值低温烧结陶瓷材料的制造是由80wt%的BaTi4O9粉末和20wt%B2O3–ZnOLa2O3玻璃熔剂构成的。
样品在900℃下烧结3小时拥有最大的体积密度。
B2O3-ZnO –La2O3玻璃具有烧结辅助作用。
材料在包含有BaTi4O9的900℃环境下烧结3小时,LaBO3是一种不明的结晶相和残余玻璃相并具有良好的微波介电性能:介电常数≈27,品质因数Q×f=20000GHz,谐振频率τf≈6.5ppm/℃。
1.简介:低温共烧陶瓷技术由于应用于可使微波器件微型化的的微波原件而得到广泛的研究。
在多分子层结构中,电介质材料的烧结温度必须降至900℃甚至低于900℃以便能以像Ag这样的高导电嵌入式电极进行共烧。
(Ag的熔点是961℃)。
一般来说,添加低软化点玻璃是一个降低陶瓷致密化温度的十分有效、廉价的途径。
一些包括参有ZnO–B2O3玻璃的BaO–TiO2–WO3,参有MgO–CaO–SiO2–Al2O3玻璃的Ba2Ti9O20,参有3ZnO–B2O3玻璃的Ba2Ti9O20的调查研究已被计划进行,然而,复合材料的烧结温度通常都高于900℃,这对于共烧内嵌电极Ag来说确是很高。
参有La2O3–B2O3–TiO2玻璃的BaO–Nd2O3–TiO2陶瓷也被Jung et al进行了研究,尽管可使致密化温度低于900℃,但玻璃添加物部分高达60wt%,这无疑对BaNd2Ti5O14的微波特性具有巨大的影响。
为了减少玻璃添加剂对陶瓷本质微波特性的有害影响,研究者们必须找到良好的玻璃熔剂,可以在使用少量添加剂的情况下大幅降低烧结温度而又不太大影响主体材料的微波特性。
B2O3–ZnO–La2O3玻璃被用作光学玻璃具有高折射率系数。
它还没被报导文献作为LTCCs的烧结助剂。
以目前的研究,我们发现B2O3–ZnO–La2O3玻璃可用作降低BaTi 4O9-基复合材料烧结温度的烧结助剂,并且对烧结复合材料烧结进程和微波介电特性也进行了研究。
SrTi(1-1.25x)NbxO3陶瓷结构及介电性能傅文平;李蔚;韩蕊【摘要】采用传统固相法制备了按化学计量比掺杂Nb2O5的SrTi(1-1.25x)NbxO3微波介质陶瓷材料,研究了x为0~0.005时陶瓷的相组成、显微结构和微波介电性能.结果表明:在x增大过程中,SrTi(1-1.25x)NbxO3的相组成并没有太大的变化,其体积密度也是呈现基本不变的趋势.随着Nb5+离子的增加,晶体中的小晶粒数量在不断减少,大晶粒的尺寸迅速增大,同时SrTi(1-1.25x) NbxO3的介电常数(εr)保持基本不变,品质因素(Q×f值)则一直加速增长.当x为0.005时,陶瓷SrTi0.99375Nb0.005O3获得最佳的微波介电性能:εr=296.41,Q×f=6 953 GHz.【期刊名称】《华东理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(044)006【总页数】5页(P845-848,895)【关键词】SrTi(1-1.25x)NbxO3;微波介质陶瓷;掺杂;Nb2O5;介电性能【作者】傅文平;李蔚;韩蕊【作者单位】华东理工大学材料科学与工程学院,上海200237;华东理工大学材料科学与工程学院,上海200237;上海三思电子工程有限公司,上海201100【正文语种】中文【中图分类】TQ174.75近几年来,随着5G移动通信的提出,通信技术的发展受到越来越多的关注。
微波介质陶瓷作为通信领域应用最广泛的材料[1-2],人们对其介电性能也提出了更高的要求,包括适当的介电常数(εr)、尽可能高的品质因素(Q×f值)以及接近于零的频率温度系数(τf)。
SrTiO3陶瓷具有很高的介电常数(εr≈200)和极大的正频率温度系数(τf≈+1.7×10-3 (℃)-1)[3],可与一些频率温度系数为负值的材料复合制备出性能优良的微波介质材料。
如Huang等[4]采用SrTiO3与负频率温度系数(τf≈-4.2×10-5 (℃)-1)的Nd(Zn1/2Ti1/2)O3复合,可得到介电常数(εr)为54.2、Q×f值为 84 000 GHz、τf≈0×10-6/℃的(1-x) Nd(Zn1/2Ti1/2)O3-xSrTiO3复合陶瓷(x=0.52)。