燒結(jié)法制備鈦酸鋇體系玻璃陶瓷及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-12 05:18
近年來,隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展與工程需求的加快,小型化成為電容器發(fā)展的主要趨勢(shì)之一,因此對(duì)介電材料也提出了更高的要求,玻璃陶瓷作為一種新型介電材料能夠同時(shí)具備高介電常數(shù)和高擊穿強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn),作為電容器介質(zhì)展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。本文采用燒結(jié)法成功制備了鈦酸鋇體系BaO-TiO2-A1203-SiO2(BT)玻璃陶瓷,并在該體系成分中通過添加不同種類氧化物對(duì)玻璃陶瓷進(jìn)行改性研究,隨后通過添加低熔點(diǎn)玻璃,進(jìn)一步改善玻璃陶瓷的致密性和擊穿性能,以期獲得優(yōu)異的綜合介電性能。首先研究了玻璃陶瓷主成分中加入相同摩爾百分比的Gd203、Y203、Zr02、ZnO、Ni203對(duì)其介電性能的影響。在各自最佳燒結(jié)條件下,未檢測(cè)到有新相生成,不同組分玻璃陶瓷均只生成鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的BaTi03相和少量Ba2TiSi207相,有效提高了樣品的致密度,改善了樣品的耐壓強(qiáng)度。但不同氧化物的加入對(duì)樣品介電性能產(chǎn)生了不同程度的影響,其中添加Ni203后居里峰向室溫方向發(fā)生偏移,極大提高了樣品的介電常數(shù),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Ni203是一種理想的添加成分。隨后研究了Ni203添加量對(duì)BTN(BT/Ni203)玻璃陶瓷微觀結(jié)構(gòu)和介電性能的影響...
【文章來源】:北京有色金屬研究總院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
陶瓷電容器結(jié)構(gòu)圖
為3?7?nm。要根據(jù)系統(tǒng)中的物相組成和晶體性質(zhì)來決定核化過程中的成核溫度,而??升溫速率則主要由實(shí)驗(yàn)中的燒結(jié)過程來決定。玻璃陶瓷有兩種熱處理制度:(1)階梯溫??度制度;(2)等溫溫度制度(如圖1.2所示),根據(jù)不同的玻璃陶瓷的特點(diǎn),通常選用不??同的熱處理制度。熱處理過程直接決定了玻璃陶瓷的結(jié)構(gòu),因此熱處理是玻璃陶瓷生??產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵[29]。熱處理過程主要分兩步進(jìn)行,(1)將溫度提高到晶核形成溫度,(2)??將退火后的玻璃在此溫度下保溫:待大量穩(wěn)定的晶核在玻璃中出現(xiàn)后,將溫度升高至??晶體長(zhǎng)大溫度并保溫一段時(shí)間,玻璃轉(zhuǎn)變?yōu)椴A沾桑藭r(shí)的玻璃陶瓷晶粒尺寸為微??米甚至納米級(jí)[3()]。??時(shí)間?時(shí)間??⑷梯溫度機(jī)制(A:核化溫度:B:晶化溫度);(b>等溫溫度機(jī)制??圖1.3熱處理溫度制度??1.3.2玻璃陶瓷制備方法??玻璃陶瓷材料制備方法主要有整體析晶法、燒結(jié)法、sol-gel(溶膠凝膠法)等,F(xiàn)??對(duì)制備方法進(jìn)行如下介紹:??1.3.2.1整體析晶法??最早制備玻璃陶瓷采用整體析晶法,也叫熔融法,延用到今天,整體析晶法仍然??5??
?B粒飫大?玻璃It)賫??圖1.2玻璃陶瓷形核生長(zhǎng)??玻璃陶瓷在熱處理(即可控結(jié)晶)進(jìn)程中,經(jīng)過生成晶核、晶體長(zhǎng)大的過程,最終??轉(zhuǎn)化成不同于原始玻璃的玻璃陶瓷[28]。一般把系統(tǒng)的粘度當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn),來確定玻璃陶瓷??的成核溫度,當(dāng)粘度為l〇IQ?10"?Pa_s時(shí)開始形核,在此時(shí)的溫度下保溫,晶核大小??為3?7?nm。要根據(jù)系統(tǒng)中的物相組成和晶體性質(zhì)來決定核化過程中的成核溫度,而??升溫速率則主要由實(shí)驗(yàn)中的燒結(jié)過程來決定。玻璃陶瓷有兩種熱處理制度:(1)階梯溫??度制度;(2)等溫溫度制度(如圖1.2所示),根據(jù)不同的玻璃陶瓷的特點(diǎn),通常選用不??同的熱處理制度。熱處理過程直接決定了玻璃陶瓷的結(jié)構(gòu),因此熱處理是玻璃陶瓷生??產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵[29]。熱處理過程主要分兩步進(jìn)行,(1)將溫度提高到晶核形成溫度,(2)??將退火后的玻璃在此溫度下保溫:待大量穩(wěn)定的晶核在玻璃中出現(xiàn)后
本文編號(hào):3490246
【文章來源】:北京有色金屬研究總院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
陶瓷電容器結(jié)構(gòu)圖
為3?7?nm。要根據(jù)系統(tǒng)中的物相組成和晶體性質(zhì)來決定核化過程中的成核溫度,而??升溫速率則主要由實(shí)驗(yàn)中的燒結(jié)過程來決定。玻璃陶瓷有兩種熱處理制度:(1)階梯溫??度制度;(2)等溫溫度制度(如圖1.2所示),根據(jù)不同的玻璃陶瓷的特點(diǎn),通常選用不??同的熱處理制度。熱處理過程直接決定了玻璃陶瓷的結(jié)構(gòu),因此熱處理是玻璃陶瓷生??產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵[29]。熱處理過程主要分兩步進(jìn)行,(1)將溫度提高到晶核形成溫度,(2)??將退火后的玻璃在此溫度下保溫:待大量穩(wěn)定的晶核在玻璃中出現(xiàn)后,將溫度升高至??晶體長(zhǎng)大溫度并保溫一段時(shí)間,玻璃轉(zhuǎn)變?yōu)椴A沾桑藭r(shí)的玻璃陶瓷晶粒尺寸為微??米甚至納米級(jí)[3()]。??時(shí)間?時(shí)間??⑷梯溫度機(jī)制(A:核化溫度:B:晶化溫度);(b>等溫溫度機(jī)制??圖1.3熱處理溫度制度??1.3.2玻璃陶瓷制備方法??玻璃陶瓷材料制備方法主要有整體析晶法、燒結(jié)法、sol-gel(溶膠凝膠法)等,F(xiàn)??對(duì)制備方法進(jìn)行如下介紹:??1.3.2.1整體析晶法??最早制備玻璃陶瓷采用整體析晶法,也叫熔融法,延用到今天,整體析晶法仍然??5??
?B粒飫大?玻璃It)賫??圖1.2玻璃陶瓷形核生長(zhǎng)??玻璃陶瓷在熱處理(即可控結(jié)晶)進(jìn)程中,經(jīng)過生成晶核、晶體長(zhǎng)大的過程,最終??轉(zhuǎn)化成不同于原始玻璃的玻璃陶瓷[28]。一般把系統(tǒng)的粘度當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn),來確定玻璃陶瓷??的成核溫度,當(dāng)粘度為l〇IQ?10"?Pa_s時(shí)開始形核,在此時(shí)的溫度下保溫,晶核大小??為3?7?nm。要根據(jù)系統(tǒng)中的物相組成和晶體性質(zhì)來決定核化過程中的成核溫度,而??升溫速率則主要由實(shí)驗(yàn)中的燒結(jié)過程來決定。玻璃陶瓷有兩種熱處理制度:(1)階梯溫??度制度;(2)等溫溫度制度(如圖1.2所示),根據(jù)不同的玻璃陶瓷的特點(diǎn),通常選用不??同的熱處理制度。熱處理過程直接決定了玻璃陶瓷的結(jié)構(gòu),因此熱處理是玻璃陶瓷生??產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵[29]。熱處理過程主要分兩步進(jìn)行,(1)將溫度提高到晶核形成溫度,(2)??將退火后的玻璃在此溫度下保溫:待大量穩(wěn)定的晶核在玻璃中出現(xiàn)后
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