www�ele169�com | 69电子基础0 引言毕奥-萨伐尔定律是电磁学中的重要定律，在大学物理实验的教学中很少见到相关实验仪器。
为了帮助大学生加深对毕奥-萨伐尔定律的理解和学习，研制开发出了毕奥-萨伐尔定律实验仪，并且拓展其功能，做出了钢板一致性检测仪。
1 设计方案本实验装置通过验证环形线圈中心轴线上的磁场作为验证毕奥-萨伐尔定律的方式。
仪器构成包括：主机部分、磁场传感器部分和磁场激发部分。
运用控制变量法分别改变磁场激发的内部线圈的电流、半径以及传感器部分中心轴线上的距离。
实验装置通过验证上述三个自变量实现设计构想，并能实现钢板一致性检测的功能。
本装置结构图及功能示意图如图1所示。
图1 装置结构图及功能示意图其中，主机部分采用ADS1115模数转换模块、STC89C52RC、4×4矩阵键盘、蜂鸣器；磁场传感器部分采用AH3503线性霍尔元件；磁场激发部分内部环形线圈为铜质漆包线。
系统原理图如2所示。
2 硬件设计■2.1 主机部分2.1.1 单片机单片机是一种计算机系统，其具有计算机系统的中央处理器、随机储存器、只读存储器等部分。
单片机具有功能多样、安全可靠、价格适中等优点，便于开发者开发灵活多样的解决方案，使得单片机在日常生活和工业生产中大量使用。
本装置所选用的单片机型号为STC89C52RC。
STC89C52RC 具有低功耗、性能高等特点，是一种具有8K 字节ROM（程序存储空间）和512字节RAM （数据存储空间）。
STC89C52特别值得一提的特点是下载程序无需专用编程器和专用仿真器进行写入，且支持10万次以上的重复擦除。
一种基于毕奥-萨伐尔定律的实验装置研发袁文峰，李培江（山东理工大学物理与光电工程学院，山东淄博，255000）基金项目：淄博市校城融合项目（2018ZBXC149）。
摘要：毕奥-萨伐尔定律是一条重要的电磁学定律，为提高电磁学方面的实验教学，设计开发了毕奥-萨伐尔定律实验仪和钢板一致性检测仪。
南京理工大学分析测试中心仪器设备展示X射线光电子能谱仪(XPS)简介1.仪器名称：全自动聚焦扫描微区光电子能仪(XPS)2.产品型号：PHI QuanteraⅡ3.品牌：日美纳米表面分析仪器公司4.产地：日本5.主要技术指标系统到达真空<5×10-10 torr；Ag样品XPS光电子能量分辨率Ag 3d 5/2 峰半高宽FWHM < 0.50 eV ；PET 样品XPS光电子能量分辨率C 1s的O=C-O峰半高宽FWHM < 0.85 eV ；最小X射线斑束<9.0μm 在x方向；<9.0μm 在y方向；XPS灵敏度> 15kcps <10.0 μm能量分辨率<0.60 eV离子枪最大电流>5.0 μA @ 5 kV ；6.仪器使用范围电子能谱仪可以对固体样品的表面元素组成进行定性和定量分析，还可以对样品表面原子的化学态及分子结构进行分析研究。
利用氩离子深度剖析技术和角分辨XPS技术，可以获得样品表面不同深度的组成变化情况。
利用小束斑X射线，可以对样品表面进行微区分析和元素及化学态成像分析。
利用原位处理反应池，可在不同温度及压力下对样品进行不同气氛的处理，以获得实际使用气氛对样品表面组成及状态变化的动态影响信息。
适用于高分子材料、催化、电化学、半导体、金属、合金以及生物医学材料等。
管理员：白华萍X射线衍射仪（XRD）一仪器型号：D8 ADVANCE二制造厂商：德国布鲁克公司三主要技术指标：测量精度：角度重现性±0.0001°；测角仪半径≥200mm，测角圆直径可连续改变；最小步长0.0001°；角度范围（2θ）：-110～168°；最大扫描速度或最高定位速度：1500°/分；温度范围：室温～900℃；环境压力：1mbar-10bar；最大输出：18KW；稳定性：±0.01%；管电压：20～60kV(1kV/1step)；管电流：10～300mA四功能及应用范围：仪器功能：X射线衍射仪对单晶、多晶和非晶样品进行结构参数分析，如物相鉴定和定量分析、室温至高温段的物相分析、晶胞参数测定（晶体结构分析）、多晶X-射线衍射的指标化以及晶粒尺寸和结晶度的测定等。
华东理工大学分析测试中心
佚名
【期刊名称】《中国材料科技与设备》
【年(卷),期】2013(009)005
【摘要】华东理工大学分析测试中心（以下简称“中心”）是全国高校中实现大型仪器专管共用的最早单位之一，它是以分析测试为主，实现教学、科研三结合的重要实践基地。
【总页数】1页(P59-59)
【正文语种】中文
【中图分类】N24
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3.广州化工研究设计院分析测试中心（原广州市化学工业研究所分析测试中心）中国合格评定国家认可委员会认可单位 [J],
4.广州化工研究设计院分析测试中心（原广州市化学工业研究所分析测试中心）中国合格评定国家认可委员会认可单位 [J],
5.广州化工研究设计院分析测试中心（原广州市化学工业研究所分析测试中心）—中国合格评定国家认可委员会认可单位 [J],
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第43卷第2期2024年2月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.43㊀No.2February,2024熔融石英陶瓷材料介电性能影响因素分析崔唐茵1,2,王㊀鹏1,2,3,刘瑞祥2,王洪升2,曹俊倡2,陈东杰2(1.山东理工大学材料科学与工程学院,淄博㊀255000;2.山东工业陶瓷研究设计院有限公司,淄博㊀255000;3.国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室,长沙㊀410073)摘要:采用凝胶注模成型工艺制备熔融石英陶瓷,通过XRD㊁SEM 和电性能网络分析仪对陶瓷样品的晶体结构㊁微观形貌㊁介电性能进行分析,研究了熔融石英陶瓷介电性能的影响因素,为筛选制备石英陶瓷材料最优工艺方案提供依据㊂研究结果表明:材料制备工艺一定时,制备不同厚度的石英陶瓷板,平铺烧结,同一块方板沿垂直方向自上而下,密度逐渐下降,密度与介电常数呈正相关,密度每上升0.01g /cm 3,介电常数对应上升0.01~0.02,密度对损耗角正切数值影响不大;同一块板同样厚度位置,边角与中间位置的密度几乎没有变化;同一块板,同样厚度方向,介电常数变化不大;石英陶瓷板中引入松香导致试样更致密,密度升高,介电常数随之增大;相同密度的试样,采用不同的介电测试方式计算所得的介电常数有约0.03的偏差㊂关键词:熔融石英陶瓷;凝胶注模成型;坯板厚度;坯板密度;松香;介电性能中图分类号:TQ174㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2024)02-0666-07Analysis of Influencing Factors on Dielectric Properties of Fused Quartz CeramicsCUI Tangyin 1,2,WANG Peng 1,2,3,LIU Ruixiang 2,WANG Hongsheng 2,CAO Junchang 2,CHEN Dongjie 2(1.School of Materials Science and Engineering,Shandong University of Technology,Zibo 255000,China;2.Shandong Industrial Ceramic Research and Design Institute Co.,Ltd.,Zibo 255000,China;3.Key Laboratory of New Ceramic Fibers and Composites,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China)Abstract :Fused silica ceramics were prepared by gel-casting molding process.The crystal structure,micro-morphology and dielectric properties of ceramic samples were analyzed by XRD,SEM and electrical network analyzer,and the influencing factors on dielectric properties of fused silica ceramics were studied to provide basis for screening the optimal preparation technology of fused silica ceramics.The results show that quartz ceramic slabs of different thicknesses are prepared and sintered horizontally with certain material preparation,the density of the same square slab decreases from top to bottom along the vertical direction,and the density has a positive correlation with the dielectric constant,for every 0.01g /cm 3increase in density,the dielectric constant increases by 0.01~0.02.And the density has little effect on the tangent value of the loss angle.For the same slab of the same thickness,the density of the edge and the middle positionbarely unchanged.For the same slab and the same thickness direction,the dielectric constant does not change much.The rosin in the quartz ceramic slab makes the sample denser and the dielectric constant increases with the increase of the density,the calculated permittivity has a deviation of about 0.03.Key words :fused silica ceramics;gel-casting molding;slab thickness;slab density;rosin;dielectric property 收稿日期:2023-08-15;修订日期:2023-10-23基金项目:山东省自然科学基金(ZR2023ME035,ZR2020ME027);国防科工局国防科技重点实验室稳定支持科研项目(WDZC20215250504);国家自然科学基金(51802176)作者简介:崔唐茵(1980 ),女,高级工程师㊂主要从事多频段高透波率陶瓷透波材料的设计与制备技术的研究㊂E-mail:2291355787@0㊀引㊀言从20世纪90年代开始,空战进入了信息化对抗时代,这个阶段的战争包括1999年的科索沃战争㊁2003㊀第2期崔唐茵等:熔融石英陶瓷材料介电性能影响因素分析667年的伊拉克战争[1]㊂该阶段第四代空空导弹AIM-120开始进入实战,同时超视距空战比例开始超过近距格斗㊂这一时期空战的典型特点是具有信息化对抗特点,在美国参加的几次战争中,先进的预警机在其空战体系中占据中心地位,空战态势基本上处于单向透明,同时数据链技术广泛应用,在目标探测㊁指挥控制和多机协同中发挥重要作用㊂1999年的科索沃战争,南联盟损失的6架米格-29先进战机大多是刚刚起飞就被预警机引导下的北约战机用AIM-120先进中距空空导弹击毁㊂面对强大的北约空中体系,南联盟战机在战场态势感知方面处于绝对劣势,大多数都是还未反应过来(发现被攻击)即被击毁㊂科索沃战争也是人类历史上第一场以空制胜的战争[2]㊂科索沃战争㊁伊拉克战争等战争实践表明,现代战争很大程度上是空中实力的较量,空战可主宰战争全局进程与最终结果,以空制胜成为可能㊂空中对抗主要武器性能的高低已成为决定战争胜负的重要因素[3-4]㊂导弹天线罩是保证雷达天线系统正常工作的关键部件,它既是弹体的组成部分又是雷达制导系统的组成部分,承担防热㊁透波和抗烧蚀的作用,保证导引头的正常工作㊂熔融石英陶瓷材料由于具有热膨胀系数小㊁导热率较低㊁抗热震性能稳定而且介电性能稳定等特性,是目前战术导弹天线罩较为理想的材料[5-7]㊂熔融石英陶瓷材料以原子结构长程无序的玻璃形态高纯熔融石英管料为主要原材料,是目前导弹上技术成熟度最高㊁用量最大㊁性价比最高的天线罩原材料㊂高性能陶瓷材料优异透波性能主要由材料本身介电性能决定㊂本文阐述了熔融石英陶瓷材料试样的凝胶注模成型工艺,讨论了试样介电性能的影响因素和有效改善方法,以及介电性能影响因素的作用机理等㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料当前,在凝胶注模成型工艺中技术最成熟的是丙烯酰胺系统[8-9],它的单体是含有单功能团的丙烯酰胺(AM),配合使用的交联剂是含有双功能团的N,Nᶄ-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)㊂技术要领是:先配制单体和交联剂的预混液,预混液中单体的浓度范围为5.0%~18.6%(质量分数),MBAM与AM的质量比为3ʒ35~1ʒ90㊂加入过硫酸钠或者过硫酸钾,作为聚合反应的引发剂,聚合反应速度的控制可以通过加入催化剂N,N,Nᶄ,Nᶄ-四甲基乙二胺(TEMED)来实现,有机单体聚合成高分子聚合物的化学反应可以通过自由基引发㊁阴离子引发和阳离子引发三种途径来实现[10-12]㊂以原子结构长程无序的玻璃形态高纯熔融石英管料(SiO2)为主要原材料,其中SiO2含量高于99.5%(质量分数)㊂1.2㊀试样的制备采用氧化铝球磨制浆法,加入有机单体AM㊁交联剂MBAM㊁去离子水和有机溶剂搅拌溶解,再加入乳酸调节pH值至3~6,采用2步制浆法:一是将熔融石英砂A㊁分散剂㊁单体溶液㊁溶剂准确称量,配比,然后加入球磨机中球磨3~8h;二是再加入熔融石英砂B,混合球磨4~20h,得到石英陶瓷浆料㊂将浆料置于真空搅拌机中处理5~10min,加入引发剂后,通入0.05~0.1MPa压缩空气,将浆料加压浇注进模型中,固化温度60~80ħ,保温时间0.5~2h,坯体完全固化后,立即打开模具,坯体成型;将坯体在70~90ħ烘干8~16h㊂当温度控制在30~300ħ时,升温速率为100ħ/h;当温度在300~600ħ时,升温速率为50~70ħ/h,达到600ħ时保温1h;当温度在600~1000ħ时,升温速率为100ħ/h;从1000ħ升至烧结温度,为避免熔融石英方石英化,升温速率应大于150ħ/h,对坯体方板进行烧结[13]㊂最后将坯体加工制备成40mmˑ40mmˑ2mm 的介电薄片试样㊂1.3㊀测试与表征采用阿基米德排水法,利用MZ-ST5000-D50密度孔隙率分析仪测试烧结样品的密度㊂先称出烧结样品在空气中的质量m0(单位:g),然后称出烧结样品被蒸馏水完全淹没时的质量m2,再将样品从水中移出测其质量m1,则烧结样品的密度D(单位:g/cm3)为D=m0m1-m2ˑρ水(1)式中:ρ为蒸馏水的密度,g/cm3㊂水利用安捷伦公司的N52300-225电性能测试仪对样品进行介电常数和介电损耗测试,测得样品的电容及668㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷低频下的介电损耗,测试频率为16GHz㊂介电常数εr 可以利用式(2)进行计算㊂εr =144ˑC ˑd D 2(2)式中:C 为室温下测得样品的电容,pF;d 为样品厚度,mm㊂利用美国quanta250场发射环境扫描电子显微镜(SEM)对样品表面微观形貌进行观察及表征㊂利用D /max-ⅢB X-射线衍射仪对样品的晶相结构进行分析,测试条件为Cu-K α射线,2θ范围20ʎ~80ʎ,扫描步宽0.02ʎ㊂2㊀结果与讨论2.1㊀密度对介电性能的影响2.1.1㊀取样位置对密度的影响图1㊀坯板取样位置及层数Fig.1㊀Sampling position and layer number of slab 介电试样均由石英坯板加工而成,对烧成后的石英坯板边角及中间位置切割取样,在取样厚度方向按10mm 左右每层分别加工试样,坯板取样位置及层数见图1,然后进行密度㊁介电常数㊁损耗角正切㊁弯曲强度㊁弹性模量测试,分析取样位置对石英试样性能的影响,制备的石英坯板的厚度分别为55和85mm㊂两块石英坯板的密度测试情况分别见表1和表2㊂由表1和表2的实测数据可得,烧结后的方板沿厚度垂直方向,密度自上而下逐渐下降,上层密度高,底层密度低㊂沿方板水平方向,同样厚度位置,边角与中间位置的密度差异不大㊂表1㊀55mm 坯板密度测试表Table 1㊀55mm slab density test tableThickness /density Sampling position Density /(g㊃cm -3)Sampling position Density /(g㊃cm -3)B1(upper layer of corner) 1.87Z1(upper layer of middle) 1.86B2(1layer in corner) 1.82Z2(1layer in middle) 1.8155mm /1.83g㊃cm -3B3(2layer in corner) 1.80Z3(2layer in middle) 1.80B4(3layer in corner) 1.79Z4(3layer in middle)1.78B5(4layer in corner) 1.78Z5(4layer in middle) 1.77B6(bottom layer of corner) 1.78Z6(bottom layer of middle) 1.78表2㊀85mm 坯板密度测试表Table 2㊀85mm slab density test tableThickness /density Sampling position Density /(g㊃cm -3)Sampling position Density /(g㊃cm -3)B1(upper layer of corner) 1.86Z1(upper layer of middle) 1.87B2(1layer in corner) 1.82Z2(1layer in middle) 1.83B3(2layer in corner) 1.81Z3(2layer in middle) 1.8185mm /1.83g㊃cm -3B4(3layer in corner) 1.81Z4(3layer in middle) 1.81B5(4layer in corner) 1.81Z5(4layer in middle) 1.81B6(5layer in corner) 1.81Z6(5layer in middle)1.81B7(6layer in corner) 1.81Z7(6layer in middle) 1.80B8(bottom layer of corner) 1.81Z8(bottom layer of middle) 1.80凝胶注模成型工艺中,单体形成的长链分子是通过交联剂分子中的双碳键桥接成网络结构的,即浆料注入成型模具后,在(70ʃ10)ħ条件下通过交联剂将有机单体聚合成网络结构,从而完成凝胶注模原位固化第2期崔唐茵等:熔融石英陶瓷材料介电性能影响因素分析669㊀反应形成坯体,整体固化时间为15~25min,靠近模具的表面会影响交联剂的共聚程度,进而影响坯体的密度和强度,因此靠近模具表面会最早进行聚合反应,密度较其他区域稍高一些㊂图2为不同密度试样的SEM 照片,图3为不同密度试样的析晶情况㊂生坯烧结过程内外表面温度会由于坯体厚度而有所偏差,由内至外逐渐升高,温度的偏低导致制品的结构十分疏松(见图2(a));随着烧结温度的升高使石英的熔融情况逐渐增多,石英玻璃液相填充入颗粒间的缝隙孔洞中,使得样品的气孔相对低温烧结时减少(见图2(b)),使得密度逐渐增大,因此结构更为致密,表面析晶情况越明显(见图3)㊂图2㊀不同密度试样的SEM 照片Fig.2㊀SEM images of samples with different densities图3㊀不同密度试样的析晶情况Fig.3㊀Crystallization of samples with different densities 2.1.2㊀不同密度对应介电性能变化情况三块石英坯板介电试样在16GHz 频率下的介电常数测试情况分别见表3㊁表4㊂从测试数据可得密度与介电常数呈正相关,密度每上升0.01g /cm 3,介电常数对应上升0.01~0.02,材料密度对损耗角正切数值影响不大㊂坯板在同一厚度层面水平方向的不同取样位置对介电性能影响不大㊂表3㊀55mm 坯板介电性能Table 3㊀55mm slab dielectric propertiesSampling position Density /(g㊃cm -3)Dielectric constant Loss angle tangent Sampling position Density /(g㊃cm -3)Dielectric constant Loss angle tangent B1 1.87 3.160.0006Z1 1.86 3.150.0006B2 1.82 3.120.0006Z2 1.81 3.110.0006B3 1.80 3.080.0005Z3 1.80 3.080.0006B4 1.79 3.090.0005Z4 1.78 3.060.0008B5 1.78 3.050.0006Z5 1.77 3.050.0006B6 1.78 3.040.0008Z6 1.78 3.040.0008670㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷表4㊀85mm 坯板介电性能Table 4㊀85mm slab dielectric properties Sampling position Density /(g㊃cm -3)Dielectric constant Loss angle tangent Sampling position Density /(g㊃cm -3)Dielectric constant Loss angle tangent B1 1.86 3.170.0006Z1 1.87 3.180.0008B2 1.82 3.130.0007Z2 1.83 3.120.0008B3 1.81 3.100.0006Z3 1.81 3.100.0008B4 1.81 3.110.0008Z4 1.81 3.100.0006B5 1.81 3.100.0007Z5 1.81 3.100.0006B6 1.81 3.100.0006Z6 1.81 3.090.0008B7 1.81 3.080.0009Z7 1.80 3.080.0008B8 1.81 3.090.0009Z8 1.80 3.070.0007石英陶瓷材料介电常数随密度的变化如图4所示,随密度的变大,石英陶瓷材料的介电常数增大㊂该现象可由Walton 公式[13](见式(3))解释,孔隙率越小,密度越大,介电常数就越大㊂log εP =(1-P )log ε0(3)式中:P 为材料的气孔率,(1-P )可视为材料的相对密度,εP 为材料气孔率为P 时的介电常数,ε0为气孔率为0时的介电常数㊂由于熔融石英陶瓷材料介电性能的好坏由陶瓷材料的配方主导,当材料配方一定时,其介电性能主要由其结构中的杂质㊁气孔㊁晶粒㊁晶格缺陷决定,烧结致密后,材料的介电性能与材料的致密度有一定的关系㊂当材料中有较多的气孔及水分时,最直观的表现就是样品的密度减小,这不仅降低了材料的致密度,也降低材料的介电性能㊂随着烧结温度的升高,发生熔融的石英逐渐增多,熔融的石英填补了颗粒间的空隙,使得材料的气孔率降低,密度提高,介电常数也随之提高[14]㊂2.2㊀石蜡中松香对介电性能的影响随着生产领域不断扩张和延伸,在陶瓷加工领域使用胶黏结剂粘接固定试样取代了传统用有机㊁无机类胶水的时代㊂石蜡具备低温易融化㊁易操作的特点,同时,作为柔性胶水,在加工中对于一般性的冲击具备一定的缓冲作用,有利于陶瓷工件在加工中不易在加工盘上脱落或者受损㊂但传统石蜡针对特种陶瓷件的粘接缺乏较好的粘接性能,加工中无法保证较高的效率,而且渗透性不强,在具体生产中会面临一些困难,加工有风险㊂而松香在热熔㊁压敏和溶剂型胶黏剂中常用作增黏树脂,增加初黏性,提高粘接强度㊂因此陶瓷试样在加工过程中为保证效率和安全,往往在石蜡中加入松香进行试样的粘接固定㊂使用含有树脂的松香粘接加工后的试样介电常数的实测数值较不含树脂的松香粘接加工试样的介电常数偏高,实测数据详见图5㊂图4㊀石英陶瓷材料介电常数随密度的变化Fig.4㊀Change of dielectric constant with density of quartzceramics 图5㊀松香对石英陶瓷材料介电性能的影响Fig.5㊀Effect of rosin on dielectric properties of quartz ceramics ㊀㊀松香亦名松脂㊁树脂,分子式为C 20H 30O 2,温度达到或超过300ħ时,就开始分解与炭化,形成环氧树脂,第2期崔唐茵等:熔融石英陶瓷材料介电性能影响因素分析671㊀试样经过高温处理后,树脂残留于试样内部,环氧树脂的介电常数在3~4,同时树脂在试样内部的残留导致试样的气孔率降低,试样更致密,密度升高,在多种因素影响下,介电常数随之增大㊂2.3㊀不同测试方法对介电常数的影响(Ku波段)某院所对介电试样测试采用的是封闭腔式谐振腔法㊂优点:操作方便,测量准确㊂缺点:只能在有限频率点下进行测量,适用于低损耗㊁低介电材料㊂某测试单位对介电试样测试采用的是传输线法和开口腔式谐振腔法,该测试方式可以在任意频率下进行测量,多用于测量低㊁中损耗材料,一般用于测试介电常数较大的材料㊂优点:简单精度高,适用于任何频率㊂缺点:对薄膜和表面粗糙材料测量不准确㊂但是不同型号的相同密度的产品,采用不同的介电测试方式,计算所得的介电常数有等幅度的变化,数据详见表5㊂谐振腔法测试型号Ⅰ介电试样,传输线法测试型号Ⅱ介电试样㊂型号Ⅰ介电试样相对于型号Ⅱ介电试样测试数据偏高0.03左右,相同密度对应的介电数据幅度变化情况详见图6㊂表5㊀相同密度下型号Ⅰ和型号Ⅱ试样介电数据的偏差情况Table5㊀Deviation of dielectric data of modelⅠandⅡsamples at same densityDensity/ (g㊃cm-3)Average dielectric constant measured byresonant cavity methodAverage dielectric constant measured bytransmission line methodMean deviation of dielectric constantat same density1.78 3.0700001.79 3.11700 3.0756250.0413751.80 3.12520 3.0832500.0419501.81 3.13480 3.0934400.0413601.82 3.13870 3.1039170.0347831.83 3.14545 3.1147800.0306701.84 3.14797 3.1200000.027970图6㊀相同密度对应的介电数据幅度变化情况Fig.6㊀Variation of dielectric data amplitude corresponding to same density大量实测数据绘制的密度介电对应波形图表明每种方式测试的石英陶瓷材料的介电性能趋势稳定,对应关系明显㊂等幅度的介电偏差是由于设备不同和测试方式不同共同影响所致㊂两种测试方式的密度介电对应波形图趋势一致,表明石英陶瓷材料的介电性能一致性较好㊂3㊀结㊀论1)烧结后的坯板沿厚度垂直方向,密度自上而下为逐渐下降,上层密度高,底层密度低㊂沿坯板水平方向,同样厚度位置,边角与中间位置的密度差异不大㊂2)生坯烧结温度由内至外逐渐升高,温度偏低导致制品的结构十分疏松;随着烧结温度的升高,石英的熔融程度也逐渐增加,石英玻璃液相填充入颗粒间的缝隙孔洞,使得样品的气孔减少,密度逐渐增大㊂3)材料的介电性能与材料的致密度有一定的关系,当材料中有较多的气孔及水分时,最直观的表现就是样品的密度减小,这不仅降低了材料的致密度,也降低了材料的介电性能㊂随着烧结温度的升高,发生熔672㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷融的石英逐渐增多,熔融的石英填补了颗粒间的空隙,使得材料的气孔率降低,密度提高,相对介电常数也随之提高㊂4)树脂经过高温处理后,残留于试样内部,环氧树脂的介电常数在3~4,同时树脂在试样内部的残留导致试样的气孔率降低,试样更致密,密度升高,在多种因素影响下,介电常数随之增大㊂5)采用不同介电测试方式计算所得的相同密度的试样的介电常数有约0.03的偏差㊂参考文献[1]㊀樊会涛,崔㊀颢,天㊀光.空空导弹70年发展综述[M].北京:航空兵器,2016.FAN H T,CUI H,TIAN G.70years of air-to-air missile development[M].Beijing:Aerial Weapons,2016(in Chinese).[2]㊀刘克俭,王修柏,李春芳.第一场以空制胜的战争:科索沃战争[M].北京:军事科学出版社,2008.LIU K J,WANG X B,LI C F.The first battle won by air:the Kosovo War[M].Beijing:Military Science Press,2008(in Chinese). 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