The morphology and dynamic viscoelasticity for PPS/low-melting temperature glass hybrids prepared by melt blending

Polyphenylene sulfides（PPS） and low-melting temperature glasses（LMTG） were used to prepare a PPS/LMTG organicinorganic hybrid material by melt blending.The etched surfaces of the hybrids were observed by scanning electron microscope （SEM） and the images showed different dispersed phase morphologies compared to traditional filled composites,which maybe induced by shear.Advanced rheometric expanded system（ARES） was used to investigate the rheological behaviors of the hybrids and the results showed that the strain y dependence of dynamic storage modulus G＇ for the hybrids with high contents of LMTG did not appear Payne effect.

CaO-B_(2)O_(3)-SiO_(2)微晶玻璃的制备及介电性能

低介电常数、低介电损耗的微晶玻璃是制造低温共烧陶瓷基板的重要材料。本文采用熔融水淬法制备了CaO-B_(2)O_(3)-SiO_(2)(CBS)微晶玻璃,重点研究了m(CaO)/m(SiO_(2))质量比、B_(2)O_(3)含量对CBS微晶玻璃介电性能的影响。结果表明:CBS微晶玻璃的主要晶相有Ca_(3)Si_(3)O_(9)、Ca_(2)B_(2)O_(5)、CaB_(2)O_(4)、SiO_(2)和Ca_(2)SiO_(4)。随着m(CaO)/m(SiO_(2))质量比的增加,介电常数增加,介电损耗先降低后增加;硅灰石相的增多使介电损耗从2.87×10^(-3)降到1.36×10^(-3),介电损耗随着SiO_(2)、Ca_(2)B_(2)O_(5)和CaB_(2)O_(4)含量的增加而增大。随着B_(2)O_(3)含量的增加,介电常数先增加后减少,而介电损耗则相反。当m(CaO)/m(SiO_(2))质量比为0.89、B_(2)O_(3)含量为15%(质量分数)时,在900℃烧结3 h,CBS微晶玻璃的热膨胀系数为7.16×10^(-6)℃^(-1),介电常数为5.85,介电损耗为1.37×10^(-3)(10 GHz)。

玻璃粉对陶瓷化PVC复合材料性能影响

探讨了玻璃粉用量对陶瓷化聚氯乙烯(PVC)复合材料性能的影响。结果表明,添加60份自制玻璃粉,PVC复合材料综合性能较好,材料硬度(邵氏D)可达41,氧指数达到30%。随着玻璃粉含量增大,复合材料内部孔洞变多自支撑力改变,在600℃烧蚀30 min后所形成的陶瓷体成瓷效果好,结构密实且强度高、自支撑能力强、内部孔洞少、瓷化作用明显。

CuO掺量对ZnO-B_(2)O_(3)-Bi_(2)O_(3)玻璃结构与热性能的影响

为了降低硼酸盐无铅封接玻璃的软化温度,研究了CuO掺量(0~15%,质量分数,下同)对40ZnO-30B_(2)O_(3)-30Bi_(2)O_(3)玻璃结构及热性能的影响。结果表明,在950℃保温2 h的熔制工艺条件下,试验组成范围内均能形成均质玻璃。随着CuO掺量增加,ZnO-B_(2)O_(3)-Bi_(2)O_(3)玻璃中的[BO_(3)]/[BO_(4)]结构单元比例先增大后减小,在CuO掺量为8%时达到最大值,此时[BO_(3)]结构单元含量相对较多。当CuO掺量进一步增加,部分[BO_(3)]逐渐向[BO_(4)]转变。此外,随CuO掺量增加,玻璃化转变温度及析晶温度逐渐降低,在400~850℃范围质量损失速率逐渐减小,但15%高掺量时呈现质量增加的趋势。玻璃的平均线热膨胀系数(25~450℃)随CuO增多无明显变化,保持在7.10×10^(-6)℃^(-1)左右。玻璃的软化温度和半球温度呈先降低后升高的趋势,当CuO掺量为8%时,软化温度和半球温度最低。

KH-560和玻璃粉对硅树脂涂层热防护性能的影响

为进一步提高硅树脂涂层的力学性能与服役温度,研究了硅烷偶联剂KH-560和低熔点玻璃粉对硅树脂涂层热防护性能的影响。采用高温型固体材料动态弹性性能测试仪、万能电子拉伸机、膨胀仪、燃气热冲击实验系统表征涂层的弹性模量、结合强度、热膨胀系数、烧蚀、隔热、热冲击性能;采用红外光谱仪、发射扫描电子显微镜及其附带的能谱分析涂层组成、表面微观形貌、元素含量。结果表明:随着KH-560含量的增加(0~3%),硅树脂涂层的弹性模量和结合强度先增加后减少。当加入2.0%KH-560时,在常温下涂层的弹性模量和结合强度达到最大值,分别为24.10 GPa、4.40 MPa,这主要是因为KH-560使得硅树脂和金属基底之间的键合以及填料与硅树脂之间的键合增强。掺入110%的玻璃粉时,能够有效改善硅树脂涂层在800℃的热稳定性和抗热震性能,这是由于熔化的玻璃粉可填补硅树脂分解所产生的孔隙,从而阻止硅树脂进一步氧化分解。此外,玻璃粉含量为110%的硅树脂涂层具有良好的隔热和烧蚀性能。

低熔点可加工微晶玻璃的研究

采用同类型组分替代法，用适量Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ等代替可加工微晶玻璃中部分对应组分，使可加工微晶玻璃的熔融温度得到较大幅度下降（１３００℃以下），并研究和使用了简化的晶化工艺，在６００～６５０℃进行晶化，使材料获得了优良的加工性能和较高的强度（可达１５２ＭＰａ）．

低熔点可切削微晶玻璃的组织与性能

不同的晶化温度和保温时间对低熔点可切削微晶玻璃的微观组织形貌、切削性能和力学性能有明显影响．试验表明，６００℃保温６～８ｈ与６５０℃保温１～２ｈ的晶化效果等同，具有最佳的切削性能和较高的抗弯强度．更高温度晶化可使强度进一步提高，但切削性能急剧下降．

低温共烧陶瓷(LTCC)技术在材料学上的进展

低温共烧陶瓷(LTCC)技术是近年发展起来的令人瞩目的整合组件技术,已经成为无源集成的主流技术,成为无源元件领域的发展方向和新的元件产业的经济增长点．本文叙述了低温共烧陶瓷技术(LTCC)的特点、制备工艺、材料制备相关技术和国内外研究现状以及未来发展趋势．

ZrO_2对低温烧结BaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃析晶和晶型转变的影响

用烧结法制备了化学计量比和高Ba含量的两组BaO-Al_2O_3-SiO_2(BAS)系微晶玻璃,采用差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射分析(XRD)等手段研究了ZrO_2对BAS系微晶玻璃中六方钡长石析晶和六方钡长石向单斜钡长石晶型转变的影响.研究表明,两组BAS系玻璃的烧结温度低于850℃,晶化温度低于900℃.六方钡长石的析出为整体析晶.不加形核剂晶型转变为整体析晶;添加ZrO_2晶型转变为表面析晶.提高Ba含量或添加ZrO_2促进六方钡长石的析出和晶粒细化.化学计量比的BAS系微晶玻璃中添加ZrO_2明显促进晶型转变.高Ba含量的BAS系微晶玻璃中添加ZrO_2表现为抑制晶型转变,850℃保温100h不发生转变.

CaO-B_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的低温烧结机理

研究了CaO -B2 O3 -SiO2 系微晶玻璃的烧结过程、析晶机制、微观结构以及介电性能等。该材料能够在 85 0℃的低温烧结 ,烧结体具有良好的介电性能 (εr=4 .975 ,tgδ≤ 0 .0 0 1,1GHz)。微观结构主要为 75 %～ 80 %体积百分比的晶相 (晶粒尺寸为 5 0～ 10 0nm)、少量的残余玻璃相和气孔 ;主要晶相为CB(CaO .B2 O3 )、C6S4(6CaO .4SiO2 )和CS(CaO .SiO2 )。该材料适用于高频电子元器件等领域。

MnO/MnO_2对磷酸盐低熔玻璃性能的影响(英文)

制备了含锰ZnO–Sb2O3–P2O5系统无铅低熔玻璃,其组成的配比(摩尔分数)为40.7%P2O5·36%ZnO·10%Sb2O3·2%Li2O·4%Na2O·3.3%CaO·4%BaO。借助红外光谱及差热分析考察了0～8%(摩尔分数)MnO及MnO2替代ZnO后对玻璃耐水性和低熔性的影响,借助紫外–可见光谱分析了锰离子在玻璃中的价态。结果表明:MnO/MnO2的引入改善了玻璃的耐水性,且以MnO2的作用更为显著;此外,锰的引入未明显提高玻璃的转变温度和软化温度,对密度及膨胀系数的影响也很小。玻璃中锰离子的价态主要与其在原料中的价态一致,同时存在有少量的Mn3+。在制备磷酸盐低熔玻璃时,MnO2是非常具有实用价值的一种组分。

CaO-B_2O_3-SiO_2系低温共烧陶瓷的致密化行为及性能

以CaO–B2O3–SiO2(CBS)玻璃粉末为原料,采用流延成形工艺制备了CBS系生料带。生料带在排完胶后可以在775～950℃内烧结。研究了生料带在烧成过程中致密化和晶化行为以及烧成温度对其介电性能和烧结性能的影响。结果表明:烧成样品中的主晶相为β-CaSiO3,850～900℃烧成样品中有少量CaB2O4。在样品烧成过程中,排胶后的CBS玻璃粉末首先烧结致密化,然后才开始晶化,即致密化过程要早于晶化过程,CBS玻璃的析晶倾向于整体析晶,这有利于CBS玻璃粉末的烧结。由于玻璃中析出晶相与残余玻璃相存在密度差,烧成样品的体积密度随着烧成温度的升高而降低。烧成温度的升高可促使玻璃中晶体析出和长大,且析出晶相具有比CBS玻璃低的相对介电常数(εr),样品的εr随烧成温度的升高呈下降趋势。

低温共烧陶瓷基板制备技术研究进展

对LTCC (低温共烧陶瓷 )技术的特点及应用作了评述。对目前已研究和使用过的低介电常数和低烧结温度基板材料及综合性能 ,流延浆料有机添加剂进行了对比分析。描述了流延工艺过程和烧结过程。由于对基板材料选择的任意性 ,现有流变学模型的局限性 ,以及低温液相烧结动力学过程机理尚不清晰 ,因此完整清晰地揭示LTCC工艺的物理化学过程仍需作很多工作。

烧结助剂对硼硅钙微晶玻璃结构和介电性能的影响

研究了烧结助剂P2O5和ZnO对CaO–B2O3–SiO2(CBS)玻璃粉末的助烧作用及其对材料的相组成、显微结构和介电性能的影响。结果表明:未添加烧结助剂在1000℃烧成的样品晶粒粗大(1～3μm),且结构疏松。复合添加2%(质量分数,下同)P2O5和0.5%ZnO后,850℃烧成的CBS微晶玻璃中,包含有β–CaSiO3,α–SiO2和CaB2O43种晶相,晶粒发育细小均匀,粒径为0.5μm左右,具有一定量的玻璃相,且结构致密。加烧结助剂制得的样品在10MHz下,相对介电常数εr为6.38,介电损耗tanδ为0.0018。加复合烧结助剂P2O5和ZnO有效地降低了CBS玻璃粉末的烧结温度(低于900℃),可实现银、铜电极共烧。烧结助剂的作用机理是P2O5促进了液相的生成,ZnO则具有提高液相的粘度,增大烧结温度范围,细化晶粒和防止样品变形的作用。

消失模铸造镁合金表面陶瓷化研究

利用消失模铸造工艺,以PbO-ZnO系低温玻璃粉作为主要的陶瓷化材料,进行了镁合金表面陶瓷化研究。利用SEM、XRD、线能谱分析和极化曲线等手段研究了镁合金表面陶瓷涂层的组织结构、相组成和元素的分布,测试了陶瓷层的耐腐蚀性能。结果表明,在基体的表面形成厚度为40～80μm左右的陶瓷涂层,涂层的主要成分有低温玻璃粉组成,并且成分组成由表层到基体变化明显,与基体之间形成了良好的结合界面。通过电化学性能测试表明,表面陶瓷层的腐蚀电位大幅度的提高,腐蚀电流密度降低,经过表面陶瓷化的镁合金耐腐蚀性能得到了提高。

低温烧结Ca[(Li_(0.33)Nb_(0.67))_(0.7)Ti_(0.3)]O_(3-δ)陶瓷及其微波介电性能

采用锌硼硅玻璃作为烧结助剂实现了Ca[(Li0 33Nb0 6 7) 0 7Ti0 3]O3-δ陶瓷的低温烧结 ,研究了锌硼硅玻璃添加量对Ca[(Li0 33Nb0 6 7) 0 7Ti0 3]O3-δ陶瓷的烧结特性、微观结构和微波介电性能的影响。研究表明 :随着锌硼硅玻璃添加量的增加 ,陶瓷体密度和介电常数迅速增加 ,而Q·f值下降。在 910℃的温度下 ,通过掺入 8wt%的锌硼硅玻璃 ,获得了介电性能较好的低温共烧陶瓷 ,其εr=36 94 ,Q·f=4 380GHz(3 35GHz)。

低熔可切削生物活性微晶玻璃的研究

选择一种出SiO_2-MgO-Al_2O_3-K_2O-CaO-P_2O_5-F基础玻璃体系,并添加不同量的ZnO,制备出性能良好的可切削生物微晶玻璃.结果表明,由于ZnO的添加,可使母玻璃的熔化温度由1450℃降至1300℃,可切削生物活性微晶玻璃的母玻璃能够在较低的温度熔化制备.母玻璃晶化后析出相主要为云母相和氟磷灰石相;各种晶相的组合形貌为花瓣形态,其断口呈现穿晶断裂的特征,并有晶体拔出,使材料具备了较高的强度;由于析出了较多的云母相,该微晶玻璃兼具良好的可切削性能.

ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃对硅酸锌陶瓷结构与微波介电性能的影响

研究了不同添加量的ZnO-B2O3-SiO2(ZBS)玻璃作为烧结助剂对硅酸锌陶瓷的结构及微波介电性能的影响。研究结果表明:添加ZnO-B2O3-SiO2玻璃的陶瓷烧结后其主晶相仍呈硅锌矿结构,并且硅酸锌陶瓷的烧结温度从1300℃降低到900℃。随着玻璃添加量的增加,陶瓷的介电常数(εr)和品质因数(Qf)呈逐渐降低的趋势,当玻璃添加量为20 wt%时,900℃保温2 h所制备的陶瓷具有较优良的微波介电性能:εr=6.85,Qf=31690 GHz,τf=-28×10-6/℃,在低温共烧陶瓷领域有着潜在的应用价值。

析晶温度对低膨胀LAS微晶玻璃的影响

以Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)系统微晶玻璃为研究对象,探究低Li2O掺量(4.13wt%)时析晶温度对微晶玻璃的影响,成功制备出超低热膨胀系数的微晶玻璃。利用XRD、DSC、FTIR、SEM研究了微晶玻璃内部的晶相组成、显微结构。结果表明:在Li2O含量为4.13wt%时,随着析晶温度的提高,平均热膨胀系数(CTE)呈现逐渐增加的趋势,而抗折强度和显微硬度也呈现逐渐增大的趋势。综合分析最佳析晶温度为800℃,此时微晶玻璃的热膨胀系数最小且均为负值,30~300℃、30~400℃、30~500℃温度段的平均CTE值分别为-4.216×10-7/℃、-2.500×10-7/℃、-0.931×10-7/℃。

微晶玻璃低温脆塑转变机理的研究

微晶玻璃是一种新型的硬盘基板材料,目前大多采用超精密研磨和抛光进行加工。本文针对微晶玻璃低温抛光加工过程,研究了低温条件下微晶玻璃的脆塑转变机理,采用维氏硬度计研究了微晶玻璃在不同温度下的硬度以及裂纹的产生、扩展及特征,分析了温度对微晶玻璃脆塑转变的影响。结果表明:不同温度下,随着载荷的增加,微晶玻璃都经历了从塑性变形到脆性断裂的转变过程;随着温度的降低,微晶玻璃的显微硬度逐渐增加而裂纹长度减小。