纳米掺杂和直接掺杂Li2O-SiO2复合助烧剂对X7R型BaTiO3基陶瓷显微结构和介电性能的影响

以Li2O-SiO2(LSO)复合组分作为助烧剂,比较纳米掺杂和直接掺杂对X7R型BaTiO3基陶瓷显微结构和介电性能的影响,并进一步研究直接掺杂LSO的用量及烧结温度的影响,同时通过缺陷化学理论探讨了陶瓷的烧结机制。实验结果表明与纳米掺杂相比,直接掺杂助烧剂能够使掺杂元素进入晶格产生离子空位等缺陷,减少了物质迁移所需的活化能,从而有效促进陶瓷致密化过程,显著改善陶瓷的微观形貌及其介电性能。陶瓷样品的介电常数随着LSO助烧剂掺杂量的增加先增大后减小;当助烧剂掺杂量为0.08%(摩尔分数)时,样品可在1200℃烧结,室温介电常数达到4855,且容温特性满足X7R标准。通过直接掺杂能够使助烧剂十分均匀地分布在陶瓷材料中,可以显著减少助烧剂的用量,达到明显降低烧结温度的目的,并起到助烧兼改性的作用。

晶核剂对Li_2O-ZnO-SiO_2系玻璃析晶行为及性能的影响

采用差热分析、X射线衍射及傅里叶红外吸收光谱等测试手段,分析不同晶核剂对Li2O-ZnO-SiO2系统玻璃析晶行为和性能的影响。研究结果表明:要获得高热膨胀性微晶玻璃Li2O-ZnO-SiO2,关键在于基础玻璃中方石英晶相的析出;晶核剂P2O5在该系统玻璃中具有成核作用,并能促进方石英固溶体的析出,使微晶玻璃获得较好的力学性能(抗弯强度为133 MPa,维氏硬度为638 MPa);晶核剂TiO2对于促进方石英晶相析出的能力较差,且当玻璃中不含Al2O3时,TiO2的成核效果不明显,获得的晶粒较粗。

Na_2O加入量对Li_2O-ZnO-SiO_2微晶玻璃性能的影响

文章研究了向Li2O-ZnO-SiO2微晶玻璃中加入Na2O,以降低其软化温度和高温熔体粘度,使其能用作金刚石砂轮结合剂。研究结果表明:当向Li2O-ZnO-SiO2微晶玻璃中加入Na2O时,Na2O降低Li2O-ZnO-SiO2微晶玻璃软化温度的作用不十分明显,加入量达12.94%(mol%)时,玻璃的软化温度仍有1263K(仍高于金刚石磨料要求烧成温度低于1173k的要求),而此时玻璃的热膨胀系数已达到14.7×10-6(远高于金刚石磨料的热膨胀系数3.17×10-6),同时微晶玻璃的结构遭到破坏,微晶玻璃的的抗折强度也随Na2O加入量的增加而降低。因此,Na2O应与其它低熔物共同作用才能改善Li2O-ZnO-SiO2微晶玻璃性能,使之能用作金刚石砂轮结合剂。

Li_2O-ZnO-SiO_2系微晶玻璃结构和性能的研究

介绍了利用传统熔体冷却方法制得以P2O5为晶核剂的Li2O-ZnO-SiO2系玻璃,并探索了该系统微晶玻璃的制备工艺,用XRD、SEM和FT-IR以及膨胀系数测定仪对微晶玻璃的结构和性能进行了研究,表明了该微晶玻璃可望作为镍、镍合金及1010钢等金属的封接材料。

Li_2O-ZnO-SiO_2系结晶型低熔点封接玻璃的研究

研制了一种用于与软质玻璃和金属合金封接、以Li2O-ZnO-SiO2为基础的三元系结晶性低熔点玻璃焊料.通过不同的热处理制度以及DSC,纽扣试验等分析手段,对该体系焊料玻璃进行了研究.结果表明,玻璃焊料在600～640℃的流散性良好,能与金属合金、平板玻璃封接.同时探讨了封接温度、封接时间、金属合金预处理的程度以及保护气氛等工艺参数对封接质量的影响.

晶核剂P_2 O_5对Li_2 O-ZnO-SiO_2微晶玻璃析晶性能的影响

应用DSC(差热分析)、X-射线衍射、SEM(扫描电镜)等分析手段,研究了晶核剂P_2O_5含量对Li_2O-ZnO-SiO_2系玻璃析晶的影响。结果表明,在所研究的微晶玻璃体系中,析出晶相为方石英、磷石英以及少量的Li_2O·ZnO·SiO_2和SiO_2相。晶核剂P_2O_5的加入促进了玻璃中方石英晶体的析出,当P_2O_5添加量增加到4.0%时,该体系玻璃中析出的方石英相对含量达到最高。当进一步提高P_2O_5的含量达到5.1%时,促进了玻璃在低温下的析晶,基础玻璃在535℃的较低温度下可以析出晶体。

ZnO含量对Li_2O-ZnO-SiO_2玻璃析晶及性能的影响

应用差示扫描量热仪(DSC)、x-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析研究了ZnO含量对Li2O-ZnO-SiO2系玻璃析晶及性能的影响。结果表明,在所研究的微晶玻璃体系中,析出晶相为方石英、磷石英、Li2SiZnO4和SiO2相。随着ZnO添加量的不断增加,析出方石英相相对含量呈现出先增加后减少的趋势。其热膨胀系数α值受析出方石英相相对含量的影响,也呈现出先增加后降低的趋势。当ZnO的质量分数增加到21.1%时,该体系玻璃中析出的方石英相对含量达到最高;当ZnO的质量分数为26.7%时,其热膨胀系数α值达到最大为19.13×10-6/℃。

SrO含量对Li_2O-ZnO-SrO-SiO_2系统玻璃结构与性能的影响

用传统熔融冷却法制备Li_2O-ZnO-SrO-SiO_2系统玻璃,并根据测得的红外光谱曲线、热膨胀曲线、差热分析曲线等对该系统玻璃的结构与性能进行了分析研究。结果表明,随着SrO取代SiO_2,转变温度和软化温度先升高后降低,玻璃的失重率先减小后增大,当SrO质量分数达到22.5%时转变温度和软化温度取得最大值,分别为555、611℃。在SrO质量分数达到22.5%时,表面失重率最小为0.98mg/cm2,化学性质最稳定。随着SrO取代SiO_2,玻璃的密度不断增大,玻璃的析出晶体能力先减小后增大。

ZrO_2对Li_2O-Al_2O_3-SiO_2微粉析晶行为的影响

采用高分子网络凝胶法成功地制备出Li2O-Al2O3-SiO2-ZrO2(LASZ)微晶玻璃粉,探讨了添加不同含量ZrO2对LASZ微晶玻璃的析晶行为和相转变的影响。研究表明:热处理温度在700～1200℃时,LASZ微粉先形成六方晶系的β-石英固溶体,随热处理温度的升高,逐渐转变为稳定的四方晶系β-锂辉石固溶体。ZrO2含量增加,降低了β-石英固溶体的结晶温度,延迟了β-石英固溶体向β-锂辉石固溶体的转变。当ZrO2的物质的量分数从0增加到4.0%时,析晶活化能从304.6kJ/mol降低到248.9kJ/mol。所获得的LASZ粉末晶粒大小为20～60nm,晶粒尺寸随温度的升高而增大,随ZrO2的增加而下降。本实验所制备的LASZ微晶玻璃的热膨胀系数为(4～14)×10-7/℃。

溶胶-凝胶制备Li_2O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃的研究进展

Li2OAl2O3SiO2系统微晶玻璃由于其膨胀系数低,耐高温及抗热冲击性等优异性能而受到广泛重视。本文主要介绍了溶胶凝胶工艺原理、制备过程,及在Li2OAl2O3SiO2系微晶玻璃上的应用,最后简述了Li2OAl2O3SiO2系微晶玻璃的应用现状。

热处理制度对Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃晶化过程和性能的影响

采用熔融法获得了以TiO2+ZrO2和P2O5为复合晶核剂的Li2O-Al2O3-SiO2系统基础玻璃,通过差热分析和正交实验的方法确定了使该玻璃微晶化的热处理制度,获得了不同热处理制度下Li2O-Al2O3-SiO2系统低膨胀微晶玻璃。利用X射线衍射分析和扫描电子显微镜对晶化样品的物相和微观结构进行了研究;讨论了热处理制度对玻璃的晶化过程及热膨胀系数的影响。研究结果表明:不同热处理温度下的微晶玻璃均可以得到具有细小等轴晶粒的组织结构,材料的热膨胀系数较低;析晶初始温度下首先析出的晶相为β-石英固溶体,随晶化温度升高β-石英固溶体转变为β-锂辉石固溶体,晶化温度进一步升高,β-锂辉石固溶体结晶完全,材料的热膨胀系数更低。

玻璃组成对Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃膨胀系数的影响

以Li2O-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的标准样的组成为基础配方,改变玻璃组成中各种氧化物的含量,采用传统的熔融法制备了Li2O-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃,利用SEM、XRD、DTA及热膨胀系数测定等分析手段,重点研究了玻璃组成中Li2O、Al2O3、SiO2的含量对微晶玻璃热膨胀系数的影响。研究结果表明:在标准试样的基础上,改变Li2O的含量,对热膨胀系数影响很大;热膨胀系数随Al2O3含量增大而增大,而SiO2含量的变化,对热膨胀系数影响不大。

Li_2O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃的IR、DTA、XRD和SEM研究

利用红外光谱、差热分析、X射线衍射、扫描电镜等手段研究了含TiO2和ZrO2复合晶核剂Li2O-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的析晶过程,利用DTA制定了基础玻璃的热处理制度:即先在570℃下核化1h,再分别在690℃、730℃、770℃、810℃、850℃下晶化1h。利用IR、XRD和SEM研究了经热处理后的微晶玻璃晶体相的结构和形貌。结果表明:经过适当的热处理制度后,该系统微晶玻璃首先析出的是β-石英固溶体,红外光谱检测到的主要是玻璃中硅氧键的配位状态。随着热处理温度的升高,β-石英固溶体转变成β-锂辉石固溶体,而且微晶玻璃相应的变为不透明的乳白色,同时红外光谱可以检测到Al—O键的配位状态,且温度越高,Al—O键所占的比重越大。

Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系低膨胀微晶玻璃的研究

本文以Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)系统为基础玻璃成分,锂辉石、高岭土、石英砂、滑石等矿物和部分化学试剂为主要原料,采用熔融法制备了LAS系低膨胀微晶玻璃。运用XRD和SEM等现代测试分析手段对材料的晶相和显微结构进行了观察和分析,并讨论了不同的Li2O、Al2O3、SiO2之比和不同的晶核剂对析出主晶相的影响。实验表明,所制微晶玻璃的主晶相为β-锂辉石固溶体,晶粒尺寸为0.5～2μm,材料不透明,其抗折强度为80～108MPa。

Li_2O-V_2O_5-SiO_2薄膜结构与电化学性能研究

采用355nm脉冲激光沉积（PLD）法以Li6．16V0.61Si0.39O5．36为靶制备了Li2O-V2O5-SiO2薄膜。由X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、表面轮廓、交流阻抗（ACI）、直流极化（DCP）等方法对薄膜的形貌、结构及电化学性能进行表征，讨论了Li2O-V2O5-SiO2薄膜电化学性能与其结构的关系。结果表明，该薄膜是一种元针孔和裂缝、厚度均匀、组成致密的非晶态结构；Li2O-V2O5-SiO2薄膜离子电导率与温度符合Arrhenius关系，离子迁移数接近1．0（tion〉99．999％），是一种性能良好的离子导体材料；Li2O-V2O5-SiO2薄膜室温时离子电导率达4．0×10^-7S／cm，而电子电导率仅为10^-11～10^-12S／cm，可作为电解质材料用于全固态薄膜锂电池。

晶核剂对Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃晶化过程和性能的影响

采用差热分析(DTA)、X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)等分析手段研究了TiO2和TiO2+ZrO2两种晶核剂对Li2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃晶化过程和性能的影响。结果发现,与采用TiO2单一晶核剂相比,TiO2+ZrO2复合晶核剂后所得玻璃的析晶活化能E降低,晶化指数n加大,体积析晶趋势加大;当两种玻璃成核温度和时间相同,各自在最佳的晶化温度晶化后,均可得到纳米结构的β-锂辉石固溶体晶相,其中采用TiO2+ZrO2复合晶核剂样品的晶粒更细小,抗弯强度更高。

TiO_2对凝胶法制备Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃析晶性能的影响

采用高分子网络凝胶法制得Li2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃粉体,加入TiO2以调节其析晶性能,采用TG-DTA、IR、XRD等手段来表征和分析烧结产物,研究掺杂TiO2对微晶玻璃晶化行为的影响。结果表明:TiO2的掺杂使析晶温度提前,降低了析晶活化能,引起了玻璃的整体析晶,促使β-石英固溶体向β-锂霞石固溶体的转变,掺杂还使晶粒细化。

溶胶-凝胶法制备Li_2O-ZnO-B_2O_3-SiO_2系低温玻璃料

以有机锌盐、有机锂盐、正硅酸乙酯、硼酸为原料,乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法成功制备出Li_2O-ZnO-B_2O_3-SiO_2系微晶玻璃料,通过TG-DTA、FTIR、XRD等材料测试方法对Li_2O-ZnO-B_2O_3-SiO_2系玻璃料进行分析。结果表明:最佳pH值是4.5,反应温度是40℃,最佳配比Li_2O∶ZnO∶B2O_3∶SiO_2=15∶15∶10∶60;干凝胶开始析出晶体的温度为480℃;当热处理温度为660℃时,能够生成稳定的SiO_2晶体,样品晶粒粒径为55.1nm。

Li_2O-B_2O_3-SiO_2系电绝缘封接玻璃的研制

以Li2O-B2O3-SiO2系统为基础,添加少量外加剂,制备了结晶型电绝缘封接玻璃。测试表明,该电绝缘封接玻璃在540℃以下是电绝缘的,其热膨胀系数为109×10-7℃-1,主晶相为Li2O.SiO2。

烧结法制备Li_2O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃的烧结制度及性能研究

采用烧结法制备了Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)微晶玻璃。通过DSC分析,并结合对LAS微晶玻璃烧结过程的研究,提出了其较合适的烧结制度。用XRD对该微晶玻璃的物相组成进行了研究,讨论了烧结温度对LAS微晶玻璃热膨胀系数及抗弯强度的影响。为获得具有结构均匀致密、晶相含量高的LAS微晶玻璃,应使烧结温度尽量接近主晶相析晶温度。本文研究的LAS微晶玻璃的适宜烧结温度为1130℃。