陶瓷材料微波加工用高均匀度多模谐振腔的研究

微波能作为一种新型能源,用于陶瓷材料的加工具有广阔的应用前景。如何改善微波加热时的均匀性,是实现微波加工陶瓷的关键技术之一。基于旋转场天线原理,建立了一种新型的多模谐振腔。采用了３ｄＢ桥及相互垂直的耦合孔,从而在谐振腔内形成旋转的电磁场,大大改善了加热均匀性。与频率２４５０ＭＨｚ、输出功率５ｋＷ的微波源相配合,建立的加热系统结构简单,加热特性优良,尤其适合于大尺寸陶瓷材料的微波加工。对Ａｌ２Ｏ３,ＺｒＯ２,Ｓｉ３Ｎ４等先进陶瓷成功地进行了烧结。     

微波在陶瓷加工中的应用

介绍了陶瓷的传统烧结方法、微波技术、微波与陶瓷材料之间相互作用的特点;分析了近年来微波在陶瓷材料的制备、加工及修复等方面的研究成果及进展;着重探讨了微波烧结的特点和机理,微波在陶瓷材料的烧结,陶瓷涂层技术,微裂纹愈合等方面的应用.     

微波在陶瓷加工中的应用与进展

简要介绍了微波与材料之间相互作用的基本原理及其特点。综述了近年来微波在陶瓷材料的制备、加工及修复等方面的最新研究成果。着重探讨了微波烧结的机理研究 ,以及微波加热过程中的非热效应、微波在陶瓷材料的烧结、纳米材料的合成及其后期处理、陶瓷涂层技术、微裂纹愈合的可行性研究等方面的应用前景及相关知识 ,结合目前国内外微波技术的发展现状 ,提出该项技术今后发展的一些初步构想     

尖晶石结构ZnLiFeO4材料导电特性的研究

用固相反法制备ＺｎＬｉＦｅＯ４导电陶瓷材料．研究烧结工艺、Ｌｉ的添加量对导电陶瓷材料导电特性的影响．在氮气氛下１４００℃烧结，可获得电导率为９×１０－３Ω·ｃｍ尖晶石结构的导电陶瓷材料．     

尖晶石结构ZnLiFeO4材料导电特性的研究

用固相反法制备ＺｎＬｉＦｅＯ４导电陶瓷材料，研究烧结工艺，Ｌｉ的添加量对导电陶瓷材料导电特性的影响，在氮气氛下１４００℃烧结，可获得电导率为９×１０＾－３Ω．ｃｍ尖晶石结构的导电陶瓷材料。     

三点弯曲法测试微波烧结氧化锆陶瓷的断裂韧性值KIC^＊

本文采用三点弯曲法测量了微波烧结氧化锆陶瓷的断裂韧性，并与压痕法的测量做了比较．同时也比较了微波烧结与常规烧结陶瓷材料的性能．     

改性 PbTiO_3 压电陶瓷工艺的研究

针对改性ＰｂＴｉＯ３压电陶瓷制造过程中ＰｂＯ挥发严重的问题，通过降低烧结温度和增加ＰｂＯ气氛两种方法对系统的压电性能进行了研究，得到了烧结温度低、ＰｂＯ挥发量低、压电性能优良的改性ＰｂＴｉＯ３陶瓷．对高含铅量陶瓷材料的研究有指导意义     

MnO2改性的MgTiO3-CaTiO3微波介质陶瓷材料

通过两步法制备MnO_2改性的MgTiO_3-CaTiO_3(MCT)微波介质陶瓷材料,研究MnO_2对MCT陶瓷的微观结构、烧结特性以及微波介电性能的影响.结果表明,MnO_2不仅能有效抑制杂相的生成,将烧结温度降低15℃,而且能提高MCT陶瓷的致密度,改善MCT陶瓷的微波介电性能.当MnO_2添加量为0. 1%时,1 385℃烧结获得的MCT陶瓷具有最佳介电性能,ε_r=20. 48,Q×f=58,690 GHz,τ_f=-6. 29×10-6/℃.     

微波加热技术的应用--微波烧结陶瓷材料

文章介绍了微波加热技术中的微波烧结陶瓷材料的应用历史,分析了陶瓷材料微波烧结技术的主要优点、工艺特点、设备、进展,指出了应用中存在的一些亟待解决的问题.     

牙科全瓷材料的微波烧结研究

作者采用微波烧结技术研究了纳米牙科全瓷材料的烧结工艺与性能，结果表明：微波烧结高纯α-Al2O3全瓷在1600℃的温度下保温l0min时，可达到99．0％的相对密度；且与传统烧结相比，其烧结温度降低，烧结时间大幅度缩短，烧结前后晶粒尺寸变化很小．与设计的助热保温结构相结合，可成功地对Al2O3全瓷进行烧结，由此建立的加热系统加热效率高，结构简单，操作方便。     

高技术陶瓷的微波快速烧结研究

介绍了一种用于制备高技术陶瓷的新型烧结技术——微波烧结。通过微波烧结腔合理设计,保温结构布置与负载阻抗匹配,对氧化锆增韧氧化铝(ZTA),四方相多晶氧化锆(TZP)和氮化硅(Si_3N_4)陶瓷实现了快速烧结,并达到较高致密度。扫描电镜,X射线衍射分析和力学性能测试结果表明,与常规烧结方法相比,微波烧结不但可显著缩短烧结时间,并可获得晶粒细小均匀的陶瓷显微结构。     

碳化硅、氧化锆增韧氧化铝复相陶瓷的研究

在纳米氧铝粉中加入碳化硅晶须和纳米氧化铝粉，通过烧结得到细晶的氧化铝基复相陶瓷，达到了提高氧化铝陶瓷断裂韧性的目的．研究了Ｎａｎｏ－Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣ（ｗ）、ＺｒＯ２复相陶瓷的烧结温度、晶粒尺寸、ＳｉＣ（ｗ）含量等对细晶Ａｌ２Ｏ３基复相陶瓷材料断裂韧性的影响．采用纳米Ａｌ２Ｏ３粉，可使烧结温度大幅度下降，在１６００℃即可得到致密的细晶陶瓷材料．ＳｉＣ（ｗ）质量分数ｗ为１８％时可以得到较高的断裂韧性值，ＫＩＣ＝６．９６ＭＰａ·ｍ１／２．晶须增韧的机理仍然是晶须的拔出和断裂．加入ＺｒＯ２后，利用ＺｒＯ２的相变增韧的效果，可以使Ａｌ２Ｏ３基陶瓷材料的断裂韧性进一步提高．     

微波烧结磁铁精矿

对3种磁铁精矿的微波烧结进行了基础研究．主要包括3个方面内容：不同微波处理时间、磁铁精矿中配加不同比例的碳粉以及磁铁精矿中配加不同比例的CaO,对样品微波加热及烧结的影响．研究结果表明：随着微波加热时间的延长,磁铁精矿温度逐步升高,到达一定高度后升温速率变缓;在相同微波加热条件下添加碳粉会降低样品的加热温度;在试样中CaO／SiO2为2．5、加热时间20min和微波输出功率1000W的条件下,可以获得具有一定强度的孔隙状烧结产物,但其强度与现有抽风烧结产品相差较大,其原因有待进一步研究．     

Y-ZrO2稀土增韧陶瓷的微波烧结

Ｙ－ＺｒＯ２增韧陶瓷是高性能现代陶瓷重要的一族,本项研究采用纳米级高纯超细粉,通过添入适量稀土氧化物（Ｙ２Ｏ３）,经微波烧结制成新型Ｙ－ＺｒＯ２稀土增韧陶瓷材料,并深入讨论了陶瓷增韧的几种可能途径。     

陶瓷材料及其连接

本文通过对氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷材料所具有的优良特性和用途的多样性、可变性等方面的论述,阐明了陶瓷材料将成为一种非常有发展前途的工程结构材料材和功能料。并根据陶瓷材料离子结合键和表面润湿性差等特点,指出了已获得应用和正在研究开发的焊接、固体连接、熔接和表面涂层等陶瓷的各种连接方法的本质及适用条件。     

基于冷烧结技术的电介质材料研究进展

冷烧结技术是一种超低温烧结工艺,烧结温度一般低于300℃,它使用中间液相(如水、酸性溶液、碱性溶液等)和外部压力来帮助粉末致密化,可有效解决陶瓷材料在界面控制、物相稳定性和复合烧结等方面遇到的困难.本文综述了冷烧结技术的烧结机理和其在电介质材料中的应用,重点阐述了冷烧结技术在微波介质陶瓷、铁电压电陶瓷、陶瓷-有机物、陶...     

过渡金属氧化物改性KNN基无铅压电陶瓷研究进展

过渡金属氧化物不仅可用作助熔剂,改善陶瓷的烧结特性,同时也可作为掺杂物在陶瓷材料中进行离子取代,改善陶瓷的性能.本文详细叙述了过渡金属氧化物对KNN基无铅压电陶瓷烧结特性、微观结构、介电性能、压电性能、铁电性能的影响.分析总结过渡金属氧化物在改善KNN基无铅压电陶性能方面所起的主要作用,为今后助熔剂改性KNN基无铅压电陶瓷的研究提供参考.     

使用铝电极的BaPbO3陶瓷的PTCR效应

为了研究开发具有低电阻率和正电阻温度系数(PTCR)的高居里点陶瓷材料,以BaCO3和PbO为原料制备了一组La掺杂的陶瓷材料．实验发现,烧结的陶瓷样品在室温下具有极低的电阻率,且呈现出和金属导体一样的电导体特征;使用铝电极的BaPbO,基陶瓷体表现出PTCR特性,并且这种特性可以通过调整掺杂物的量进行改善．利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对陶瓷的微观结构进行了表征．微观结构分析表明,一薄层的烧结陶瓷表层为具有金属性质的正交结构BaPbO,纳米相,并由此使其表现出极低的电阻率;具有PTCR特性的陶瓷体内部是由具有畴结构的铁电相组成,所以除去烧结陶瓷表层后,喷镀铝电极的陶瓷体表现出正电阻温度效应．     

氮化硅陶瓷添加剂和制备工艺的研究进展

随着对氮化硅陶瓷研究的不断深入,其热学性能、介电性能有了极大的改善,使之可应用在电子器件等领域。总结了制备氮化硅陶瓷材料所使用的烧结助剂,包括氧化物烧结助剂、非氧化物烧结助剂和其他烧结助剂;比较了氮化硅陶瓷材料的烧结方式,包括热压烧结、气压烧结、放电等离子烧结、无压烧结和反应烧结;论述了与氮化硅相关的复合材料的研究进展;展望了氮化硅陶瓷材料研究的发展趋势。     

Ca(Sm0.5Nb0.5)O3介质陶瓷的微波烧结

通过改变微波烧结温度和保温时间,优化Ca( Sm0.5 Nb0.5) O3 (CSN)陶瓷的微波烧结工艺,用X线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和微波网络分析仪等对试样进行表征.从相组成、显微结构及微波介电性能等方面对微波烧结试样与常规烧结试样进行对比分析.结果表明:微波烧结可大幅降低CSN的烧结温度,促进试样的致密化,其物相组成和传统烧结试样无明显差别;微波烧结还可以改善CSN陶瓷的微波介电性能,在1 375℃微波烧结30 min可获得优异的微波介电性能,介电常数(εr)=20.08,品质因数(Q×f)=37.03 THz,谐振频率温度系数(Tf)=-10.2×10-6℃-1.