MgO-Al2O3-SiO2系玻璃陶瓷制備工藝與力學(xué)性能研究.pdf

1、MgO-A12O3-SiO2系統(tǒng)堇青石基玻璃陶瓷的介電損耗低、熱穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高，是一種優(yōu)良的介質(zhì)材料，在微電子、航天、航空工業(yè)有較多的應(yīng)用。一直以來(lái)，人們對(duì)它的研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)十分活躍。
　　本文對(duì)玻璃陶瓷的發(fā)展歷史、制備技術(shù)及其應(yīng)用作了較系統(tǒng)的評(píng)述。采用TiO2+ZrO2復(fù)合晶核劑，以熔融法制備了MgO-A12O3-SiO2系統(tǒng)玻璃陶瓷，其主晶相為α-堇青石、尖晶石、假藍(lán)寶石等。用X射線衍射儀(XRD)測(cè)定了材料的物相組成，

2、用掃描電鏡(SEM)觀察了材料的顯微結(jié)構(gòu)。
　　實(shí)驗(yàn)表明，晶核劑TiO2能有效促進(jìn)MgO-A12O3-SiO2系統(tǒng)玻璃的晶化，晶核劑含量為6％或低于6%時(shí)，玻璃的析晶由表面開(kāi)始，發(fā)生表面析晶。在以二氧化鈦和二氧化鋯作為復(fù)合晶核劑的實(shí)驗(yàn)中，隨著復(fù)合晶核劑含量的增加，玻璃的晶化溫度降低，析晶能力增強(qiáng)。熱處理后玻璃陶瓷中主要析出假藍(lán)寶石、尖晶石和ZrTiO3晶相。熱處理制度對(duì)玻璃陶瓷的性能影響很大。就本文研究的玻璃陶瓷系統(tǒng)而言，鎂鋁鈦酸

3、鹽作為初晶相于780℃左右析出，隨著溫度的升高，玻璃中依次析出假藍(lán)寶石、尖晶石、α-堇青石、頑火輝石等晶體。α-堇青石于1150℃左右開(kāi)始析出。由于熱處理工藝的不同，導(dǎo)致玻璃陶瓷中析出的晶相的類型、相對(duì)含量及晶粒尺寸的不同，極大地影響了材料的最終性能。
　　經(jīng)過(guò)整合后，最優(yōu)的復(fù)合晶核劑含量為T(mén)iO2-7%/ZrO2-3%，最優(yōu)熱處理制度為:800℃-1小時(shí)、1190℃-1小時(shí)。此條件下所獲得的玻璃陶瓷的抗彎曲強(qiáng)度，可穩(wěn)定控制在32