MnO_(2)-CuO-TiO_(2)共掺Al_(2)O_(3)陶瓷低温烧结和微波介电性能的研究

作为重要微波介质材料之一,Al_(2)O_(3)陶瓷介电性能优良,在微波电路方面得到广泛应用。但Al_(2)O_(3)陶瓷的烧结温度较高,制备工序需消耗大量能源。低成本降低烧结温度对Al_(2)O_(3)陶瓷的进一步发展具有重要意义。本论文通过MnO_(2)-CuO-TiO_(2)掺杂实现了Al_(2)O_(3)陶瓷的低温烧结,并对其烧结行为和微波介电性能进行了研究。结果表明,MnO_(2)、CuO、TiO_(2)的质量分数分别为0.7%、0.5%、0.8%时,复合掺杂可以大幅降低Al_(2)O_(3)陶瓷的烧结温度,所获陶瓷具有良好的微波介电性能。在烧结温度为1250℃时,Al_(2)O_(3)陶瓷的密度可达3.92 g/cm^(3),介电常数εr=10.02,品质因子与谐振频率的乘积Q×f值为51239 GHz。Ti^(4+)、Mn^(4+)、Cu^(2+)固溶导致Al_(2)O_(3)晶格扭曲活化,以及低共熔物形成是促进Al_(2)O_(3)陶瓷低温烧结的原因。

TiO_(2)与SiO_(2)掺杂对Al_(2)O_(3)相转变的研究

通过球磨混合法,制备TiO_(2)、SiO_(2)和TiO_(2)+SiO_(2)掺杂的Al_(2)O_(3)粉体,经不同温度煅烧后进行X射线衍射(XRD)测试,比较研究这三种掺杂对Al_(2)O_(3)粉体相转变温度的影响。研究结果表明,TiO_(2)、SiO_(2)掺杂对γ-Al_(2)O_(3)向α-Al_(2)O_(3)的相转变均有促进作用。在掺杂质量分数为0.5%的情况下,二者可分别使γ-Al_(2)O_(3)完全转变为α-Al_(2)O_(3)的温度降低100℃和125℃。而TiO_(2)+SiO_(2)复合掺杂对γ-Al_(2)O_(3)向α-Al_(2)O_(3)相转变的促进作用优于TiO_(2)、SiO_(2)单独掺杂。TiO_(2)、SiO_(2)的质量分数均为0.3%时,复合掺杂可使γ-Al_(2)O_(3)完全转变为α-Al_(2)O_(3)的温度降低150℃。此外,还对TiO_(2)、SiO_(2)和TiO_(2)+SiO_(2)掺杂促进Al_(2)O_(3)粉体相转变的机理作了简单分析。

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。

85瓷的低温烧结及其介电性能

通过添加多元助剂降低85瓷的烧结温度,并探讨了TiO_2与CaO质量比的变化对85瓷致密化过程、结构及介电性能的影响。结果发现,添加多元助剂可以有效降低85瓷的烧结温度至1 350℃,适当调节TiO_2与CaO的质量比可进一步提高其致密度,当m(TiO_2)∶m(CaO)=0.5时,85瓷在相同温度下烧结的致密度最高。研究同时发现,通过调节TiO_2与CaO的质量比,85瓷的介电常数在8.0~8.8的区间内能可控地调节,其变化规律与密度变化趋势一致;另一方面,85瓷的Q×f值较低,且其变化与密度无关,可能与烧结助剂较多且其成份变化较复杂有关。

照顾妹妹的感触

那天,舅妈抱着一岁的妹妹匆匆敲开我房门:'聪毅,舅妈临时有事外出一下,你能帮我照看一下妹妹吗?'照看一个小孩还不简单,我这么想着就应道:'舅妈,你去忙吧,妹妹交给我了,你放心.'听了我的话,舅妈放心出门了。一开始,我们相处很和谐,妹妹玩玩具,我边看电视边吃薯片,不时停下来逗她。突然,妹妹“哇……”一声大哭起来,手不停指着我的薯片,看来是想吃薯片了。