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MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-CeO2系统微晶玻璃的析晶过程与微波介电性能

王乃刚 , 罗澜 , 陈玮 , 干城 , 崔剑飞

无机材料学报

利用DTA、XRD、SEM及TEM等实验手段,研究了MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-CeO2系统玻璃的一个典型组成的析晶过程,并讨论了其在相变过程中微波介电性能的变化规律。研究结果表明,作为核化的先导,原始玻璃在晶化之前已经分相;在热处理过程中,金红石晶核首先在约800℃时析出;硅钛铈矿和α-堇青石则先后在约900和1100℃出现,随着热处理温度和晶化程度的提高,材料的微波介电常数不断提高,而介电损耗则不断下降,但热处理温度超过1100℃时,由于α-堇青石相的大量析出,材料的介电常数开始降低,同时由于晶粒的粗化,介电损耗略有升高。由玻璃受控析晶得到的微晶玻璃由针状金红石、颗粒状硅钛铈矿和板条状α-堇青石三种主要晶相构成,在微波频率下(10G),介电常数可在8~11范围内调控,介电损耗可<6×10-4,是一种有实用价值的新型微波介质材料。

关键词: 微晶玻璃 , crystallization , microwave dielectric property

Al2O3添加剂对合成MgTiO3陶瓷相组成及介电性能的影响

王康宋 , 罗澜 , 陈玮 , 干城

无机材料学报

研究了添加剂Al2O3对MgO和TiO合成MgTiO3陶瓷烧结性、物相组成和微波介电性能的影响,XRD分析结果表明:没有添加Al2O3时,合成的MgTiO3陶瓷中只含有MgTiO3和MgTi2O5相;加入Al2O3后MgTiO3陶瓷中除了MgTiO3和MgTi2O5相外,还出现了MgAl2O4相,这是由于Al2O3和 MgO发生固相反应.MgAl2O4的出现虽然阻碍材料的致密化并导致密度下降,但是可以降低反应烧结合成MgTiO3陶瓷的相对介电常数和介电损耗.

关键词: MgTiO3陶瓷 , dielectric loss , null

添加La2O3对Mg2TiO4陶瓷的显微结构与微波介电性能的影响

崔剑飞 , 陈玮 , 王乃刚 , 干城 , 罗澜

无机材料学报

采用传统烧结工艺,制备了具有不同La2O3含量的镁钛镧陶瓷,并研究了La2O3组份对材料晶相构成、晶粒、晶界的演变、介电常数和品质因数的影响.结果表明,不含La2O3的钛酸镁陶瓷主晶相为Mg2TiO4,其平均晶粒尺寸>60μm;引入La2O3后,出现新晶相La0.66TiO2.99,材料的晶粒尺寸明显下降;随La2O3含量的增加,材料的介电常数线性增加,材料的品质因数Q在10GHz出现最大值(16558).

关键词: 微波材料 , (1-x)Mg2TiO4-xLa2O3 ceramics , dielectric properties

球晶材料的TEM—EDAX剖析

干城 , 王开泰 , 李汉良 , 沈定坤

无机材料学报

观察了R2O-RO-Al2O3-SiO2系某一整体析出球晶的微晶玻璃中球晶的生长过程.获得随着晶化时间的增加或晶化温度升高,球晶直径增大;但球晶数目保持不变.发现了核化温度与球晶直径关系呈抛物线型.以TEM-EDAX剖析了球晶的雏型内部和近邻玻璃基体的显微结构及其演变.清楚地揭示了球晶生长过程中所发生的组成变化.

关键词: 球晶 , null , null

Al2O3添加剂对合成MgTiO3陶瓷相组成及介电性能的影响

王康宋 , 罗澜 , 陈玮 , 干城

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2002.03.020

研究了添加剂Al2O3对MgO和TiO2合成MgTiO3陶瓷烧结性、物相组成和微波介电性能的影响,XRD分析结果表明:没有添加Al2O3时,合成的MgTiO3陶瓷中只含有MgTiO3和MgTi2O5相;加入Al2O3后,MgTiO3陶瓷中除了MgTiOa和MgTi2O5相外,还出现了MgAl2O4相,这是由于Al2O3和MgO发生固相反应.MgAl2O4的出现虽然阻碍材料的致密化并导致密度下降,但是可以降低反应烧结合成MgTiOa陶瓷的相对介电常数和介电损耗.

关键词: MgTiOa陶瓷 , 相对介电常数 , 介电损耗

添加La2O3对Mg2TiO4陶瓷的显微结构与微波介电性能的影响

崔剑飞 , 陈玮 , 王乃刚 , 干城 , 罗澜

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2003.01.028

采用传统烧结工艺,制备了具有不同La2O3含量的镁钛镧陶瓷,并研究了La2O3组份对材料晶相构成、晶粒、晶界的演变、介电常数和品质因数的影响.结果表明,不含La2O3的钛酸镁陶瓷主晶相为Mg2TiO4,其平均晶粒尺寸>60μm;引入La2O3后,出现新晶相Lao.66TiO2.99,材料的晶粒尺寸明显下降;随La2O3含量的增加,材料的介电常数线性增加,材料的品质因数Q在10GHz出现最大值(16558).

关键词: 微波材料 , 镁钛镧陶瓷 , 介电性能

MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-CeO2系统微晶玻璃的析晶过程与微波介电性能

王乃刚 , 罗澜 , 陈玮 , 干城 , 崔剑飞

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2003.03.006

利用DTA、XRD、SEM及TEM等实验手段,研究了MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-CeO2系统玻璃的一个典型组成的析晶过程,并讨论了其在相变过程中微波介电性能的变化规律.研究结果表明,作为核化的先导,原始玻璃在晶化之前已经分相;在热处理过程中,金红石晶核首先在约800℃时析出;硅钛铈矿和α-堇青石则先后在约900和1100℃出现.随着热处理温度和晶化程度的提高,材料的微波介电常数不断提高,而介电损耗则不断下降.但热处理温度超过1100℃时,由于α-堇青石相的大量析出,材料的介电常数开始降低,同时由于晶粒的粗化,介电损耗略有升高.由玻璃受控析晶得到的微晶玻璃由针状金红石、颗粒状硅钛铈矿和板条状α-堇青石三种主要晶相构成,在微波频率下(10G),介电常数可在8~11范围内调控,介电损耗可<6×10-4,是一种有实用价值的新型微波介质材料.

关键词: 微晶玻璃 , 晶化 , 微波介电性能

光纤接头用微晶玻璃材料的相转变

逯红霞 , 罗澜 , 干城

无机材料学报

通过差热分析(DTA),X射线衍射(XRD)研究、热膨胀系数(CTE)测定及扫描电镜(SEM)观察等实验手段,研究了以 LiO-Al-SiO系统为基础的光纤接头用微晶玻璃材料在低温晶化预处理阶段和高温模拟拉丝条件下的相转变过程.研究结果表明,该微晶玻璃材料在870℃出现的DTA放热峰为β-石英固溶体析晶峰,该亚稳晶相在升高温度后转变为主晶相β-辉石固溶体.在900~1000℃晶化预处理阶段,主晶相的晶粒尺寸在0.2~0.3μm之间,随温度和时间的变化不明显,材料显微结构细密.在1150~1270℃范围内,晶粒尺寸随温度增加迅速长大,玻璃相明显增多.研究还表明,在预处理阶段,由于β-石英固溶体向β-锂辉石固溶体的转变和β-锂辉石固溶体析出量的逐渐饱和,材料的热膨胀系数由小变大并趋于稳定;而在高温模拟拉丝温度下,由于玻璃相的明显增多,材料的热膨胀系数随温度升高迅速增大.

关键词: 微晶玻璃 , crystal phase , microstructure , coefficient of thermal expansion

光纤接头用微晶玻璃材料的相转变

逯红霞 , 罗澜 , 干城

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.02.008

通过差热分析(DTA),X射线衍射(XRD)研究、热膨胀系数(CTE)测定及扫描电镜(SEM)观察等实验手段,研究了以Li2O-Al2O3-SiO2 系统为基础的光纤接头用微晶玻璃材料在低温晶化预处理阶段和高温模拟拉丝条件下的相转变过程.研究结果表明,该微晶玻璃材料在870℃出现的DTA放热峰为β-石英固溶体析晶峰,该亚稳晶相在升高温度后转变为主晶相β-锂辉石固溶体.在900~1000℃晶化预处理阶段,主晶相的晶粒尺寸在0.2~0.3μm之间,随温度和时间的变化不明显,材料显微结构细密.在1150~1270℃范围内,晶粒尺寸随温度增加迅速长大,玻璃相明显增多.研究还表明,在预处理阶段,由于β-石英固溶体向β-锂辉石固溶体的转变和β-锂辉石固溶体析出量的逐渐饱和,材料的热膨胀系数由小变大并趋于稳定; 而在高温模拟拉丝温度下,由于玻璃相的明显增多,材料的热膨胀系数随温度升高迅速增大.

关键词: 微晶玻璃 , 相变 , 显微结构 , 热膨胀系数

Al2O3对镁镧钛陶瓷介电性能及显微结构的影响

王康宋 , 罗澜 , 干城

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.06.032

制备了具有不同Al2O3含量的镁镧钛陶瓷,并通过XRD和SEM及材料介电性能测试结果的分析研究了Al2O3对镁镧钛陶瓷材料的介电性能、晶相组成和显微结构的影响.结果发现,材料的相对介电常数εr随Al2O3含量的增加而降低,其品质因数Q(Q=1/tgδ)则相对保持了较高数值,最高可达14430(10GHz);不含Al2O3的镁镧钛陶瓷的晶相为MgTiO3和Lao 66TiO2 99,加入Al2Oa后,出现新晶相MgAl2O4和Mg4Al2Ti9O25,同时晶粒的平均尺寸有了显著的减小.

关键词: 微波材料 , 镁镧钛陶瓷 , 介电性能

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