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V2O5与Al2O3复合改性CaSiO3陶瓷的烧结性能与微波介电性能

汤雨诗 , 马晓飞 , 李登豪 , 王焕平 , 雷若姗 , 杨清华 , 徐时清

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150508.001

为降低CaSiO3陶瓷的烧结温度,通过在CaSiO3粉体中添加1wt%的Al2O3以及不同量的V2O5,探讨了V2O5添加量对CaSiO3陶瓷烧结性能、微观结构及微波介电性能的影响规律.结果表明:适量地添加V2O5除了能将V2O5-Al2O3/CaSiO3陶瓷的烧结温度从1 250℃降低至1 000℃外,还能抑制CaSiO3陶瓷晶粒异常长大并细化陶瓷晶粒.在烧结过程中,V2O5将熔化并以液相润湿作用促进CaSiO3陶瓷的致密化进程;同时,部分V2O5还会挥发,未挥发完全的V2O5将与基体材料反应生成第二相,第二相的出现将大幅降低陶瓷的品质因数.综合考虑陶瓷的烧结性能与微波介电性能,当V2O5添加量为6wt%时,V2O5-Al2O3/CaSiO3陶瓷在1 075℃下烧结2h后具有良好的综合性能,其介电常数为7.38,品质因数为21 218 GHz.

关键词: 陶瓷基复合材料 , 电性能 , 烧结 , 微波介电性能 , CaSiO3 , V2O5

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