一、烧结法制备Li_2O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃的烧结制度及性能研究(论文文献综述)
张涛[1](2021)在《掺杂锌镁尖晶石微晶玻璃制备及光学性能》文中认为本论文以ZnO-Mg O-Al2O3-SiO2体系为研究对象,通过分别掺杂了过渡离子Co2+和稀土离子Nd3+,采用熔融法和热处理制备了透明微晶玻璃,研究了热处理工艺参数对微晶的形核与生长、微晶玻璃的组织结构和光学性能的影响。结果表明,热处理时间会影响微晶玻璃中尖晶石相的析晶程度,导致了更多掺杂离子聚集在尖晶石相中,进而影响微晶玻璃的光学性能。制备了Co2+离子掺杂的ZMAS体系的透明微晶玻璃,由差热分析结果制定了基础玻璃的热处理制度。基于X射线衍射的结果确定了微晶玻璃的主要晶相为ZnAl2O4/Mg Al2O4,并且随着晶化处理时间的增加,微晶玻璃的物相构成没有发生明显变化,尖晶石相的结晶度和平均晶粒尺寸呈现先增大后减小的趋势。通过测试样品的吸收光谱和发射光谱,分析了微晶玻璃的光学性能以及Co2+离子在尖晶石中的掺杂方式,研究发现吸收光谱和发射光谱均出现了基础玻璃不具备的四配位Co2+的4A2(4F)→4T1(4F)跃迁的宽吸收带和4T1(4P)→4A2(4F)跃迁发射峰,这表明Co2+离子进入了尖晶石相ZnAl2O4/Mg Al2O4中,并取代了四面体位置(Td)的Zn2+或Mg2+。随着晶化处理时间的增加,样品的吸收光谱强度和发射光谱强度均呈现先升高后降低的趋势,并且晶化处理4h的微晶玻璃表现出最好的吸收与发射性能。对比了采用不同价态Co的氧化物原料制备的微晶玻璃,表明无论是掺杂Co O还是Co2O3,在最终的微晶玻璃的尖晶石相中Co元素均以二价Co2+离子形式存在。此外,将所制备的微晶玻璃材料在1540nm处的基态吸收截面σgas同Co掺杂的其他基体材料进行了对比,发现它可以作为可饱和吸收体应用于调Q激光器中。制备了Nd3+离子掺杂的ZMAS体系的透明微晶玻璃,由差热分析结果制定了基础玻璃的热处理制度。基于X射线衍射的结果确定了微晶玻璃的主要晶相为ZnAl2O4/Mg Al2O4,次要晶相为Mg2Ti O4/Zn2Ti O4,并且随着晶化处理时间的增加,微晶玻璃的物相构成没有发生变化,尖晶石相的结晶度和平均晶粒尺寸呈现先增大后减小的趋势。样品的吸收光谱表明,Nd3+进入尖晶石晶格并且占据了四面体位置(Td)的A位。样品的荧光光谱表明,与基础玻璃相比微晶玻璃样品的4F3/2→4IJ(J=9/2、11/2和13/2)发光强度明显提高,并且随热处理时间的增加呈现出先增加后降低的趋势,1.5h析晶处理的样品表现出最好的荧光性能,说明了Nd3+离子的发光强度与结晶程度密切相关。此外在1064nm附近表现出高强度的4F3/2→4F11/2发射跃迁,说明这种材料是一种潜在的激光材料。通过以上研究发现,微晶玻璃的结晶度会影响掺杂离子在微晶相中的浓度,进而可以通过控制微晶玻璃的析晶程度来调控光学性能,这对制备性能优良的微晶玻璃材料具有一定的指导意义。
裴凤娟[2](2021)在《利用工业固废制备微晶玻璃过程中镁、铁和氟的影响》文中研究表明利用工业固废,采用烧结法制备的微晶玻璃常出现表面凹凸不平、内部气孔增多或结晶度偏低等问题。为了解决这一问题,实现工业固废的资源化利用,本文通过分析常用于制备微晶玻璃的工业固废的成分特点,发现其大多含有少量的镁、铁或氟元素且难以去除。这些元素的存在会对微晶玻璃的晶化行为和产品性能质量产生重要影响,但是目前关于镁、铁或氟对微晶玻璃烧结协同晶化行为的影响,尤其是低元素含量或多元素共存时的影响机制尚不清楚,急需开展深入系统的研究,以构建规律性认识,为协同利用多种工业固废制备微晶玻璃提供科学依据。为此,首先以利用纯试剂原料配制的CaO-Al2O3-SiO2系统基础玻璃为对象,研究了 MgO、CaF2和Fe2O3对微晶玻璃烧结收缩、晶化行为、显微组织及其性能的影响交互作用机理,确定了含镁、铁或氟元素微晶玻璃的最优成分体系与热处理工艺参数。以上述研究结果为基础,利用青石粉、高炉渣和萤石尾矿等典型工业固废,制备了性能优异的硅灰石和透辉石基微晶玻璃,实现了多种工业固废的成分互补利用。本研究结果可为利用含镁、铁或氟元素的工业固废制备微晶玻璃提供科学依据和技术路线,对提高废弃物综合利用比率、改善微晶玻璃性能、降低生产成本和保护环境等具有重要的经济与社会效益。在本文的工作中,首先从单一元素的角度,分析了 MgO对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃烧结晶化行为和性能的影响。研究结果表明,MgO的加入将促进次晶相—透辉石(CaMgSi2O6)相的析出,抑制主晶相—硅灰石(CaSiO3)的析出,从而使微晶玻璃的晶相由硅灰石转变成透辉石。这将导致微晶玻璃的显微硬度和抗弯强度提高,耐酸性增强。但是,进一步提高MgO将导致致密化烧结温度范围变窄、结晶度下降,不利于获得结晶度较高且表面平整的微晶玻璃。因此,CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃中MgO含量不宜超过3 wt.%(质量分数)。由于MgO的存在使微晶玻璃的晶相由硅灰石类型转变成透辉石类型,本文进一步研究了 CaF2在透辉石基微晶玻璃中的作用机理。结果表明,加入2 wt.%CaF2比不含CaF2的微晶玻璃的抗弯强度几乎提高一倍,但继续提高CaF2含量将导致微晶玻璃的性能变差,可能与其析出的独立萤石相有关。CaF2能促进微晶玻璃快速析晶、阻碍烧结,随着热处理温度的升高,已晶化的玻璃颗粒将产生塑性变形,导致在颗粒间烧结颈处形成一种新非晶相。该非晶相的存在将有利于促进烧结致密化。因此,CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃中CaF2含量不宜超过2 wt.%,且CaF2的作用需要与相应的热处理工艺参数密切配合,才能够获得较好的微晶玻璃性能。Fe2O3含量的提高,可促进CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃中次晶相—锌黄长石(Ca2ZnSi2O7)在低温下析出,但将导致微晶玻璃的热处理温度范围变窄,并使其显微硬度和抗弯强度降低、吸水率变小、耐酸性增强、耐碱性减弱。为获得表面光滑、性能良好的微晶玻璃,其Fe2O3含量应控制在3 wt.%以下。当Fe2O3和MgO同时存在时,由于两者的交互作用,Fe2O3的存在加强了 MgO促进透辉石析出的趋势,同时MgO也加剧Fe2O3使玻璃热处理温度范围变窄的趋势。因此,两者同时存在时,Fe2O3和MgO含量应分别低于4 wt.%和 1.2 wt.%。在上述研究基础上,利用实际的高炉渣、青石粉和萤石尾矿工业固废为原料,分别制备了硅灰石基和透辉石基微晶玻璃,研究结果与上述利用纯试剂配制的实验样品研究结果得到了很好的吻合。研究中进一步分析Fe2O3和CaF2同时存在时对硅灰石基微晶玻璃的影响,以及MgO、Fe2O3和CaF2三者同时存在时对硅灰石基微晶玻璃与透辉石基微晶玻璃显微组织与性能的影响。本文协同利用三种工业固废所制得的实验样品,硅灰石基微晶玻璃抗弯强度为71.84 MPa、硬度为596.70 HV、吸水率和耐酸碱腐蚀性均小于0.2%,废弃物综合利用率达80.10%;透辉石基微晶玻璃的抗弯强度高达104.77 MPa、硬度为634.32 HV、吸水率和耐酸碱腐蚀性均小于0.2%,废弃物综合利用率达78.61%。
周星[3](2021)在《Ba5Nb4O15系LTCC材料制备与性能研究》文中研究说明在微波通信技术飞速进步的大背景下,器件小型化、多功能化和高集成度的趋势推动了新型材料的发展,同时也加速了低温共烧陶瓷(LTCC)技术的发展。LTCC材料烧结温度通常低于960℃,材料具有与应用场景相匹配的介电常数、较高的品质因数和近零的频率温度系数。探索低温烧结条件下具有优良性能的电介质材料成为一项迫切的课题。本论文的研究主要围绕以下两大方向展开:(1)探索中等介电常数(20≤εr≤80)的低温共烧陶瓷;(2)探索频率温度系数(τf)近零的低温共烧陶瓷。本文以Ba5Nb4O15陶瓷为研究对象,通过掺杂、复合等手段,成功的降低了该陶瓷体系的成瓷温度(≤950℃)。在陶瓷-玻璃体系的基础上,实现该体系频率温度系数近零的调节,并获得满足微波集成电路需求的性能(εr~40,Q×f≥8000GHz,τf~±5ppm/℃)。具体研究内容如下:1.采用固相烧结合成法制备了Ba5Nb4O15陶瓷。通过XRD分析在不同预烧温度保温4小时的Ba5Nb4O15粉体,800℃~1100℃下均没有第二相产生,随后与Ba5Nb4O15标准峰对照及对峰强的对比,确定了Ba5Nb4O15陶瓷的最佳预烧温度为900℃。随后在1340℃~1400℃下烧结,综合形貌和性能分析,在1380℃下保温3小时的Ba5Nb4O15陶瓷获得最佳微波介电性能:εr=40.2、Q×f=29418GHz、τf=79.8ppm/℃。2.为降低Ba5Nb4O15陶瓷的烧结温度,本文拟采用多种自制的玻璃Li2O-B2O3-SiO2-Al2O3-Ca O(G1)、Mg O-Al2O3-B2O3-SiO2-TiO2(G2)、BaO-ZnO-B2O3(G3)、CaO-B2O3-SiO2(G4)、B2O3-SiO2(BS)作为烧结助剂。其原理是低熔点玻璃在温度升高时形成塑性流体占据晶粒空隙,使陶瓷形成致密结构,提升其介电性能。结果表明,添加G1~G4玻璃可以将Ba5Nb4O15陶瓷的烧结温度降低至950℃左右,但由于这些玻璃介电损耗较高,使得Ba5Nb4O15陶瓷的品质因数大幅度降低,这限制了这些体系进一步的应用。在BS玻璃的帮助下,Ba5Nb4O15陶瓷的烧结温度从1380℃降低至925℃。陶瓷结构致密并且没有第二相生成。掺杂0.6wt.%BS的Ba5Nb4O15陶瓷在925℃下保温4小时可获得优异的性能:εr=41.2、Q×f=22238GHz、τf=53.1ppm/℃。3.本章在上一章得到的低温烧结陶瓷体系Ba5Nb4O15-0.6wt.%BS的基础上,尝试用化合物-玻璃复合掺杂以改善体系的性能。掺杂的化合物有:WO3、CaCO3、B2O3、CuO。结果表明掺杂B2O3会提升性能,在950℃烧结3小时获得的品质因数为29756GHz。CaCO3会在高温下分解产生二氧化碳,在内部形成不均匀的空腔,使之无法形成致密结构。CuO中的Cu2+在烧结过程中进入晶格,陶瓷中的缺陷增多,在925℃得到最佳性能:εr=38.6、Q×f=25734GHz。WO3使陶瓷的晶粒异常生长,恶化了微波性能,品质因数不断降低并且陶瓷并未成瓷。4.本章通过添加具有负τf的LiNb3O8以调节陶瓷体系Ba5Nb4O15-0.6wt.%BS的频率温度系数。通过实验发现,LiNb3O8可以有效调节该体系的频率温度系数,并且其结果符合对数法则。但是LiNb3O8会引入杂相LiBa4Nb3O12,恶化陶瓷的品质因数。过多的添加量会导致陶瓷无法成瓷,致密性差。当添加40%的LiNb3O8时,0.6 Ba5Nb4O15+0.4 LiNb3O8+0.6 wt.%BS陶瓷体系在950℃下烧结3小时可获得期望的介电性能:εr=35.4、Q×f=8637GHz、τf=4.3ppm/℃。
杨帆[4](2021)在《毫米波用高性能低温共烧陶瓷材料及流延成型技术研究》文中指出随着电子设备应用的频率越来越高,对无源电子组件的要求也越来越高。电子设备正在往高频化、小型化、多功能以及高集成化的方向发展。低温共烧陶瓷(LTCC,Low Temperature Co-fired Ceramic)技术基于多层片式结构设计的技术特点,既可以满足小型化的需求,也能实现多功能特性,符合电子设备的小型化、多功能、高集成化的发展趋势。目前LTCC技术已经成为电子技术领域不可或缺的技术方案之一。5G通讯的普及推动了LTCC技术的发展,各界科研人员对低成本、低温烧结、低介电常数、低损耗、近零频率温度系数以及能够符合LTCC生产技术要求的材料做了大量研究。在此基础上,本论文以Li2O-Mg O-Zn O-B2O3-Si O2(后简称LMZBS)复相陶瓷材料为基础,并添加第二相陶瓷制备复合材料,利用流延成型工艺来验证材料的生产可行性。课题的主要内容如下:1、研究了合成原料的不同组分比例及含量对LMZBS复相陶瓷物相、微观形貌、介电性能的影响。1)不同Mg O/B2O3比例主要影响基料中Mg2B2O5、Mg3B2O6物相占比。过量的Mg O或B2O3都会恶化LMZBS陶瓷的介电性能;2)不同Li2O/Si O2比例主要影响基料中Li2Mg Si O4相,过量的Li2O或Si O2会导致样品中分别生成Li Mg BO3或Mg2Si O4,恶化性能;3)Zn O在LMZBS陶瓷中主要起到促进样品烧结致密化的作用。Zn O会与陶瓷中的其他组分反应生成非晶态相,当Zn O过量时,会导致出现游离的Mg O,恶化陶瓷性能。综上,LMZBS复相陶瓷材料的最优成分配比的介电性能为:?r=6.66、Q=1250(10GHz)2、以LMZBS复相陶瓷为基料,添加第二相陶瓷制备复合陶瓷材料,研究第二相陶瓷含量对复合陶瓷的影响,第二相陶瓷包括Mg2Si O4和Ti O2。1)Mg2Si O4/LMZBS复合陶瓷,添加适量的Mg2Si O4可以降低LMZBS基料的烧结温度,同时提高材料的Q值。Mg2Si O4的含量在10~20 wt%之间,复合材料在≤900℃下可以烧结致密,当Mg2Si O4含量为20 wt%时,复合陶瓷的性能最佳;2)Ti O2/LMZBS复合陶瓷材料,Ti O2的加入可以调整频率温度系数。额外添加5 wt%的Cu O可以把烧结温度降低到900℃以下。当Ti O2含量为10 wt%时,材料的综合性能达到最佳,得到近零的频率温度系数。3、初步验证了Mg2Si O4/LMZBS复合陶瓷粉体的流延可行性。在非水基流延成型的工艺下,以PVB作为胶黏剂需匹配合适的PVB类型,因为PVB的羟基含量对流延浆料的黏度影响较大,羟基含量过高会导致陶瓷粉体与PVB发生交联而增大黏度,羟基含量过低会导致黏度过低而无法流延成型。利用流延成型技术制得陶瓷生瓷片,并与Ag金属电极进行共烧实验,陶瓷与Ag金属共烧未出现明显的Ag扩散以及反应,表明Ag金属与Mg2Si O4/LMZBS复合陶瓷材料具有良好的化学兼容性。
王铭剑[5](2020)在《Li2MgSiO4系LTCC材料制备与性能研究》文中提出微波通讯领域高速发展,这对电子元器件的小型化、高集成化和多功能化等提出了更高要求。近年来,LTCC技术在微电子领域迅速崛起。LTCC材料要求低烧结温度(<960℃),适合的介电常数?r、较高Q?f值和近零的温度系数?f,同时保证与电极材料共烧时有着良好的化学兼容性。Li2MgSiO4陶瓷为本文的主要研究对象,并通过传统的固相合成法制得。详细研究了Li2MgSiO4陶瓷的微波介电性能和不同玻璃作为烧结助剂对Li2MgSiO4陶瓷降烧的研究,另外尝试利用TiO2来调节降烧后Li2MgSiO4陶瓷的温度系数。具体研究内容如下:1.通过固相合成法制备Li2MgSiO4陶瓷,利用差热分析来确定Li2MgSiO4粉体的预烧温度。通过XRD来比较不同预烧温度下粉体的物相,当预烧温度为800℃时,粉体中存在少许未反应的MgO和SiO2,同时有第二相Li2SiO3的生成;随着预烧温度的升高,MgO和SiO2持续减少,但第二相Li2SiO3反而增多。在850℃下预烧,并在1250℃保温2小时后制得的Li2MgSiO4陶瓷可获得较好的微波介电性能:?r=6.08,Q?f=31872GHz,?f=-76.5 ppm/℃。2.为实现Li2MgSiO4陶瓷的低温烧结,本文拟采用几种不同的玻璃La2O3-B2O3-ZnO(LBZ)、Li2O-Al2O3-B2O3(LAB)、ZnO-B2O3-SiO2(ZBS)作为烧结助剂对Li2MgSiO4陶瓷进行低温烧结研究。其具体内容如下:(1)通过加入0.5wt%2.0wt%的La2O3-B2O3-ZnO(LBZ)玻璃能有效将Li2MgSiO4陶瓷的烧结温度降低至900℃,XRD分析表明,当LBZ玻璃添加量增大时,样品的主晶相均为Li2MgSiO4,但会出现第二相Mg2SiO4和微量未反应的SiO2。当添加1.0wt%LBZ玻璃于900℃下烧结时,Li2MgSiO4陶瓷可获得以下微波介电性能:?r=6.01,Q?f=28507GHz,?f=-29.84 ppm/℃;(2)通过添加0.25wt%1.0wt%的Li2O-Al2O3-B2O3(LAB)玻璃后,Li2MgSiO4陶瓷于925℃烧结后可获得较高致密度。经XRD分析后发现,样品的主晶相均为Li2MgSiO4,当体系中LAB玻璃增多时,没有第二相的生成。添加0.5wt%LAB玻璃的Li2MgSiO4陶瓷于925℃下烧结时可获得以下的微波介电性能:?r=6.2,Q?f=33368GHz,?f=-64.3 ppm/℃;(3)ZnO-B2O3-SiO2(ZBS)玻璃作为助烧剂时能将Li2MgSiO4陶瓷的烧结温度从1250℃降至925℃。由XRD分析可知,样品中没有第二相产生,表明样品为Li2MgSiO4单相陶瓷材料。添加1.0wt%ZBS玻璃的Li2MgSiO4陶瓷在925℃下烧结时可获得以下微波介电性能:?r=6.13,Q?f=31992GHz,?f=-79.6 ppm/℃。3.添加TiO2对Li2MgSiO4-1.0wt%LBZ陶瓷的温度系数进行调节,研究发现,TiO2能有效地调节Li2MgSiO4-1.0wt%LBZ陶瓷的?f值,但Q?f值会明显降低,介电常数稍有增大。由XRD分析可知,随着TiO2含量的增大,体系中会产生第二相Li2TiO3、Li2TiSiO5和Mg2SiO4,这会影响到陶瓷的微波介电性能。当添加20wt%TiO2,Li2MgSiO4-1.0wt%LBZ陶瓷于930℃下烧结时,可得到较小的?f值:?r=7.51,Q?f=12019GHz,?f=-16.14 ppm/℃。
秦洋[6](2020)在《Li-Al-Si基高导热陶瓷材料研究》文中提出随着电子设备的小型化、集成化和高密度化发展,器件工作的能量密度越来越高,这对LTCC基板材料的散热性能提出了更高的要求。目前,高热导率陶瓷材料的研究主要集中在对AlN和Al2O3等陶瓷材料进行复合掺杂,但是其需要较高的烧结温度(1600℃1800℃),这严重限制了这些高热导材料在LTCC领域(烧结温度低于950℃)的应用。因此,制备出热导性能优异的LTCC材料尤为重要。由于Li-Al-Si(LAS)材料具有优异的热学和介电性能,本文利用固相烧结法制备了能在低温烧结的LAS材料。同时,研究了基料种类及含量、实验工艺和原料比例对陶瓷材料性能的影响。另外,为了降低LAS陶瓷的烧结温度,本文分别利用K2O-B2O3-SiO2(KBS)和BaO-MgO-SiO2(BMS)玻璃对LAS进行了掺杂,并研究了玻璃种类和含量对材料组成、微观结构和综合性能的影响。首先,本文对陶瓷基料进行了研究,分别探讨了Al2O3和AlN作为基料时陶瓷的组成、微观结构和综合性能。结果表明,Al2O3作为基料制备的LAS陶瓷具有更优异的综合性能;一定含量的Al2O3有利于改善陶瓷的微观结构,提升材料的性能。当Al2O3质量比为4%,烧结温度为1020℃时,LAS陶瓷具有优异的综合性能:热导系数为10.46W/(7)m?K(8),抗弯强度为180.23 MPa,介电常数为6.51。其次,本文研究了工艺流程和原料中Si/Li比例对陶瓷的影响,研究表明:适当的预烧温度有利于原料间的初步反应,加速材料的致密化烧结过程;Si/Li的最佳摩尔比为0.55。最后,为了降低LAS陶瓷的烧结温度,本文分别利用KBS和BMS玻璃进行掺杂,并研究了玻璃含量对烧结行为及性能的影响,结果表明:两种玻璃的添加均能有效降低LAS的烧结温度;相较于BMS,KBS能够取得更好的降烧效果,并且KBS/LAS复合材料的热导和机械性能更加优异。当烧结温度为900℃,KBS含量为2%时,KBS/LAS材料具有最佳的性能:热导系数为9.83W/(7)m?K(8),抗弯强度为215.09 MPa,介电常数为6.24。
毛倩楠[7](2020)在《过渡金属离子掺杂宽带近中红外发光材料的研究》文中认为因为光纤通讯具有传输频带宽、通信容量大、传输损耗低、重量轻、抗电磁干扰性能强、抗腐蚀能力强、保密性强等诸多优势,所以自从光纤诞生以来就被广泛应用到信息传输领域,我国家战略中“宽带中国”的核心任务就是加快建设超宽带光纤通讯网络。光纤放大器是实现超远距离传输的光纤通讯网络中的重要组成器件,其可放大补充信号的波长和带宽取决于内置增益材料。因为中红外波段具有高大气透过率和生物组织吸收特性,使得中红外激光在无创医学诊断、工业过程控制、环境监测、大气感应和自由空间通信,石油勘探,以及众多的国防相关(如红外对抗、弹药处置监测等爆炸危险的隔离检测)领域应用广泛,而中红外激光器的主要工作物质就是具有中红外发光特性的材料。因此开发具有超宽带发光性能的材料来实现近中红外超宽带发光性能的应用变得极为迫切。本论文中我们以过渡金属离子掺杂微晶玻璃和复合玻璃为主要研究对象,针对拓宽过渡金属离子近中红外发光波段带宽的问题,选择具有代表性的过渡金属离子Ni和Cr作为发光中心,采用微晶玻璃材料设计-结构性能表征-光学性能表征及调控-应用演示探索的研究路线展开研究。通过热处理制度对微晶玻璃的微晶相种类、晶体场强度和所掺杂过渡金属离子种类的合理调控,实现了过渡金属离子掺杂微晶玻璃的发光峰位和带宽的可控调节。本文的研究内容主要围绕以下五个方面:(1)制备Ni2+离子掺杂Li2O-Al2O3-Si O2氧化物微晶玻璃,探究Ni2+离子掺杂的硅酸盐微晶玻璃体系中,随着微晶结构、掺杂浓度和玻璃组分的改变,其宽带发光的变化规律,实现对其宽带发光中心位置的调节,并且通过实验论证制备该组分微晶玻璃光纤的可行性;(2)研究了新型氟硅酸盐微晶相,通过组分调整使其在20Rb F-20Cd F2-60Si O2和20CsF-20Cd F2-60Si O2玻璃体系中析出。为了获得靠近中红外的宽带发光特性,选择将Ni2+离子掺杂入声子能量较低的氟硅酸盐体系基质玻璃中,析出含有新型氟硅酸盐晶相Rb2Si F6和Cs2Si F6的透明微晶玻璃,并对其析出的微晶结构和光学性能进行表征,分别在1520 nm和1540 nm附近获得了宽带发光,发光强度随微晶相的析出逐渐增强。并且通过实验探究了过渡金属掺杂浓度和热处理制度变化对发光性能的影响,结果表明,受发光离子浓度淬灭效应等原因的影响,发光强度随温度和浓度的增加呈现先增强后减弱的趋势;(3)完成新型近中红外波段宽带发光氟硅酸盐光子微晶玻璃的制备和实验测试。证明KF-Cd F2-Si O2微晶玻璃体系中纳米晶相的种类可以受热处理温制度的影响。通过控制热处理温度在微晶玻璃中实现了多种晶相的析出,并且通过进一步调节不同微晶相的相对含量,实现了发光覆盖1200-2400 nm波段的平坦宽带发光,半高宽达到了605 nm;(4)除了微晶玻璃之外,还探究了过渡金属离子掺杂荧光粉与玻璃复合而得的复合玻璃的发光性能。制备Cr2+:Zn S荧光粉复合的硼磷酸盐玻璃复合材料(CZPB),该复合材料在1700-2900 nm范围内表现出中红外波段的宽带发光,最大半高宽的值(FWHM)约为690 nm,保留了Cr2+:Zn S荧光粉的发光特性。在非硫系玻璃体系中获得了Cr2+离子在中红外波段的宽带发光。此外,该材料还可以在保留Cr2+:Zn S荧光粉中红外宽带发光现象的情况下加工成玻璃光纤,并对其光纤结构和元素分布进行详细的表征,证明该复合材料存在光纤化的可能性;(5)制备出基于过渡金属离子掺杂的微晶玻璃和微晶玻璃光纤的梯度光学活性材料。发现这些玻璃和玻璃光纤对热处理温度场敏感,在不同温区表现出不同的光学特征,包括中心波长以及不同荧光峰强度比的规律性变化,结合材料结构与光谱分析解释了其梯度结构的形成和对应光学响应的机理。基于该类材料对温度的光学响应,可以用来指示温度并且可以满足特殊应用条件的需要,例如复杂结构器件和复杂温度分布等。此外,表征该类材料在电场和激光作用后的光学响应并探索其应用,发现这种材料在不同区域同样表现出不同的光学特性,在可视化探测方面也具有潜在应用价值。
张春霖[8](2020)在《B2O3对MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃作用机理研究》文中研究指明随着钢铁产业的迅速发展,尾矿等固体废弃物大量堆积,在严重危害生态环境的同时,也造成矿产资源的流失。实现尾矿的资源化利用是发展循环经济,实现可持续发展的重要课题。微晶玻璃是一种由多种氧化物经烧结而成的新型固体材料,具有较好的机械强度,良好的耐腐蚀性以及优异的绝缘性等,在机械工程领域,金属封接领域,生物医疗领域有广泛应用。将含有多种氧化物的尾矿或硼泥等固体废弃物通过合理配料可作为生产微晶玻璃的原料,既降低了微晶玻璃的生产成本,又可实现尾矿等固体废弃物的资源化利用,创造更多价值。在微晶玻璃的制备过程中,助熔剂被认为是重要的影响因素。将合适的氧化物作为助熔剂加入到玻璃体系中,可降低玻璃熔体的高温黏度,改善熔制性能,进而增强微晶玻璃的整体性能。本研究以化学纯物质为原料模拟尾矿成分,采用烧结法制备微晶玻璃,运用差热分析确定核化和晶化温度,X射线衍射确定其矿物相种类,SEM观察微观结构,红外光谱分析加入到玻璃中B2O3的结构对于析晶过程的影响,通过动力学计算研究析晶方式规律,总结B2O3的加入量对主晶相晶型转变的作用和微观结构的影响规律,同时也研究不同氧化物加入量对于提升综合性能的效果,综合探究B2O3作为助熔剂对MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃结构和性能的作用机理。可得出以下结论:(1)当B2O3在玻璃中以[BO3]或[BO4]两种不同形式存在时,对微晶玻璃的析晶过程有着不同的影响,当B2O3加入量为3%时,样品中[BO3]较少而[BO4]较多,[BO4]会破坏网络结构的完整性,起到降低核化和晶化温度的作用;(2)B2O3的加入量对于控制微晶玻璃的析晶行为方式,微观结构以及主晶相的晶型结构,都有着不同的影响规律。动力学计算表明,当B2O3添加量超过合理范围时,会使得析晶活化能增加,析晶方式由整体析晶转变为表面析晶,不利于晶体的良好析出,同时B2O3添加量的增加会促进β-堇青石向α-堇青石的转变,所得微晶玻璃结构也变得疏松;(3)本研究条件下,B2O3的加入量为3%时,可获得综合性能较为优异的微晶玻璃制品,所得制品相对介电常数为5.79,介电损耗为0.0039,显气孔率为1.59%,吸水率为0.66%,体积密度为2.3968 g/cm3,洛氏硬度为56.7 HRC。
王海[9](2020)在《金属基/微晶玻璃复合涂层的制备及介电性能的研究》文中研究指明随着现代材料科学技术进步以及装备制造业的不断升级,单一材料往往难以满足某些复杂设备、工艺或工作环境的高性能需求。金属基复合材料由于兼具金属和其他材料的双重性能而备受关注。金属基微晶玻璃复合涂层是利用复合技术使金属和微晶玻璃这二种物理、化学、力学性能不同的材料结合成为以金属为连续体的新型复合材料,具有高强度、耐磨、耐腐蚀等特点。对金属基微晶玻璃复合涂层的制备条件、制备方法、涂层强韧化机理等研究已成为材料研究领域的热点。Li2O-Zn O-Si O2系微晶玻璃由于具备软化点低、热膨胀系数高且在很大范围内可调、机械强度好、电化学性能优良等特点,在金属封接材料领域得到广泛应用。本课题以化学纯试剂为原料,采用烧结法制备了Li2O-Zn O-Si O2系微晶玻璃。通过DSC、XRD、SEM等分析检测手段研究了不同Ca O含量对微晶玻璃晶相种类、析晶效果、显微结构的影响。利用电化学工作站对不同Ca O含量在不同实验条件下制备的微晶玻璃试样进行介电性能检测。在此基础上,分别采用等离子喷涂法和涂覆烧结法进行微晶玻璃与金属基体Q235钢复合的实验研究,分析了不同基底预处理方式、复合时间等工艺参数对涂层复合效果的影响,进而探究微晶玻璃-金属基体复合强韧化机理。研究结果显示:(1)在一定含量范围内,Ca O对Li2O-Zn O-Si O2系微晶玻璃的析晶过程具有明显促进作用。随着Ca O含量增加,主晶相Li2Si2O5的核化、晶化温度均呈下降趋势,且Li2Si2O5析出量随着Ca O含量的增加而增大。当Ca O含量为5%,以660℃为核化温度、682℃为晶化温度进行烧结时,析出的Li2Si2O5晶体尺寸细小,排列紧密,微晶玻璃最致密,同时试样的介电性能最佳,电阻率可达6.19×1010Ω·m。(2)微晶玻璃与金属基体复合研究过程显示,本研究条件下,涂覆烧结法较之等离子喷涂更利于微晶玻璃与金属的复合。涂覆烧结过程中适当的金属基底预处理温度对涂层的强韧化尤为重要。本实验条件下,基体金属预处理温度500℃,复合过程中核化保温2 h、晶化保温1 h时,复合涂层结构致密,结合效果最佳,且复合涂层的电阻率最大,为3.52×107Ω·m。此时金属基微晶玻璃复合涂层微观结构显示为金属基体-Fe O-Fe2O3-微晶玻璃梯度材料结构。
何峰,陈美桃,施江,张文涛,万鹏,郭子琛,谢峻林,李凤祥[10](2020)在《析晶温度对低膨胀LAS微晶玻璃的影响》文中研究表明以Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)系统微晶玻璃为研究对象,探究低Li2O掺量(4.13wt%)时析晶温度对微晶玻璃的影响,成功制备出超低热膨胀系数的微晶玻璃。利用XRD、DSC、FTIR、SEM研究了微晶玻璃内部的晶相组成、显微结构。结果表明:在Li2O含量为4.13wt%时,随着析晶温度的提高,平均热膨胀系数(CTE)呈现逐渐增加的趋势,而抗折强度和显微硬度也呈现逐渐增大的趋势。综合分析最佳析晶温度为800℃,此时微晶玻璃的热膨胀系数最小且均为负值,30~300℃、30~400℃、30~500℃温度段的平均CTE值分别为-4.216×10-7/℃、-2.500×10-7/℃、-0.931×10-7/℃。
二、烧结法制备Li_2O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃的烧结制度及性能研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、烧结法制备Li_2O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃的烧结制度及性能研究(论文提纲范文)
(1)掺杂锌镁尖晶石微晶玻璃制备及光学性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 微晶玻璃 |
1.1.1 微晶玻璃的概述 |
1.1.2 微晶玻璃的特性 |
1.1.3 微晶玻璃的分类及应用 |
1.1.4 微晶玻璃的制备方法 |
1.2 尖晶石概述 |
1.3 光学材料领域中掺杂微晶玻璃的研究现状 |
1.3.1 过渡元素离子掺杂微晶玻璃 |
1.3.2 稀土元素离子掺杂微晶玻璃 |
1.4 本课题的主要研究内容及意义 |
第二章 实验原料及方法 |
2.1 实验原料及设备 |
2.1.1 实验所用试剂 |
2.1.2 实验仪器设备 |
2.2 样品制备方法 |
2.3 实验测试方法 |
2.3.1 差热分析(DTA) |
2.3.2 X射线衍射分析(XRD) |
2.3.3 吸收光谱 |
2.3.4 荧光光谱 |
第三章 Co~(2+)掺杂ZnO-Mg O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃的性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 Co~(2+)掺杂Zn/MgAl_2O_4尖晶石微晶玻璃的制备与热分析 |
3.3 Co~(2+)掺杂Zn/MgAl_2O_4尖晶石微晶玻璃的性能研究 |
3.3.1 热处理时间对晶化行为的影响 |
3.3.2 热处理时间对光学性能的影响 |
3.3.3 不同Co元素的价态的氧化物原料对光学性能的影响 |
3.3.4 Co~(2+)掺杂Zn/MgAl_2O_4尖晶石微晶玻璃的饱和吸收性能表征 |
3.4 本章小结 |
第四章 Nd~(3+)掺杂ZnO-Mg O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃的性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 Nd~(3+)掺杂Zn/MgAl_2O_4尖晶石微晶玻璃的制备与热分析 |
4.3 Nd~(3+)掺杂Zn/MgAl_2O_4尖晶石微晶玻璃的性能研究 |
4.3.1 热处理时间对晶化行为的影响 |
4.3.2 热处理时间对光学性能的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(2)利用工业固废制备微晶玻璃过程中镁、铁和氟的影响(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 微晶玻璃概述 |
1.1.1 微晶玻璃的特点与分类 |
1.1.2 微晶玻璃的制备方法 |
1.1.3 微晶玻璃的发展与应用 |
1.2 利用工业固废制备微晶玻璃的现状 |
1.2.1 工业固废来源与利用现状 |
1.2.2 工业固废制备微晶玻璃的历史和现状 |
1.2.3 常见可用于制备微晶玻璃的工业固废的成分特点 |
1.3 工业固废化学组成对微晶玻璃的影响 |
1.3.1 工业固废中主要组分对微晶玻璃的影响 |
1.3.2 工业固废中次要组分对微晶玻璃的影响 |
1.4 研究思路与内容 |
2 实验材料与方法 |
2.1 实验原材料 |
2.2 微晶玻璃制备与实验方法 |
3 MgO对微晶玻璃晶相类型与烧结行为以及性能的影响机制 |
3.1 MgO对CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃晶相类型的改变 |
3.2 加入MgO后硅灰石型微晶玻璃的析晶动力学 |
3.3 含MgO硅灰石型微晶玻璃的烧结行为研究 |
3.4 晶相类型对微晶玻璃性能的影响 |
3.5 小结 |
4 CaF_2在透辉石型微晶玻璃中的作用 |
4.1 CaF_2对析晶动力学与玻璃结构的影响 |
4.2 CaF_2对等温烧结协同晶化的影响 |
4.3 CaF_2对非等温烧结协同晶化的影响 |
4.4 CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-CaF_2微晶玻璃的性能与工艺参数优化 |
4.6 小结 |
5 Fe_2O_3对微晶玻璃中硅灰石和透辉石析出行为的影响 |
5.1 Fe_2O_3对微晶玻璃中硅灰石析出行为的影响 |
5.2 CaO-Al_2O_3-SiO_2-Fe_2O_3系微晶玻璃的性能分析 |
5.3 Fe_2O_3对微晶玻璃中透辉石析出行为的影响 |
5.4 CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-Fe_2O_3系微晶玻璃的性能分析 |
5.5 小结 |
6 协同利用高炉渣、萤石尾矿和青石粉制备微晶玻璃 |
6.1 Fe_2O_3对含氟硅灰石型微晶玻璃显微组织与性能的影响 |
6.2 利用高炉渣、萤石尾矿和青石粉制备硅灰石型微晶玻璃 |
6.3 利用高炉渣、萤石尾矿和青石粉制备透辉石型微晶玻璃 |
6.4 小结 |
7 结论与创新点 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(3)Ba5Nb4O15系LTCC材料制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 低温共烧陶瓷技术 |
1.2.1 低温共烧陶瓷技术简介 |
1.2.2 低温共烧陶瓷的研究情况 |
1.2.3 低温共烧陶瓷的介电特性 |
1.3 中介电常数微波介电陶瓷 |
1.4 选题意义和主要研究内容 |
第二章 实验过程和性能表征 |
2.1 实验过程 |
2.2 实验样品制备 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 工艺流程 |
2.3 样品测试与表征 |
2.3.1 测试仪器 |
2.3.2 X射线衍射仪分析 |
2.3.3 扫描电子显微镜和能量色散谱分析 |
2.3.4 热膨胀分析 |
2.3.5 密度分析 |
2.3.6 微波介电性能分析 |
第三章 Ba_5Nb_4O_(15)陶瓷的制备与性能测试 |
3.1 引言 |
3.2 制备过程 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 Ba_5Nb_4O_(15)预烧粉末的晶相分析 |
3.3.2 Ba_5Nb_4O_(15)的物相组成、微观形貌和微波介电性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 Ba_5Nb_4O_(15)陶瓷低温烧结研究 |
4.1 引言 |
4.2 不同玻璃掺杂对陶瓷的改性研究 |
4.2.1 实验过程 |
4.2.2 结果与讨论 |
4.3 掺杂B_2O_3-SiO_2玻璃对陶瓷的改性研究 |
4.3.1 实验过程 |
4.3.2 结果与分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 复合掺杂Ba_5Nb_4O_(15)陶瓷低温烧结研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验过程 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 物相分析 |
5.3.2 微观形貌 |
5.3.3 微波性能 |
5.4 本章小结 |
第六章 Ba_5Nb_4O_(15)低温烧结陶瓷的频率温度系数调节 |
6.1 引言 |
6.2 实验过程 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 物相分析 |
6.3.2 微观形貌 |
6.3.3 微波性能 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
在学期间取得的研究成果 |
(4)毫米波用高性能低温共烧陶瓷材料及流延成型技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 LTCC的应用 |
1.3 LTCC技术要求 |
1.4 LTCC材料的性能参数 |
1.5 LTCC材料的分类 |
1.5.1 微晶玻璃低温共烧陶瓷材料 |
1.5.2 玻璃/陶瓷复合材料 |
1.5.3 微波介质陶瓷材料 |
1.6 低介电常数LTCC材料 |
1.7 研究内容及创新性 |
2 实验方法及表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验原料 |
2.3 LMZBS陶瓷基料的制备 |
2.4 第二相/LMZBS复合陶瓷材料的制备 |
2.5 流延成型制备生瓷片、与Ag浆共烧 |
2.6 样品的分析与测试 |
2.6.1 样品密度测试 |
2.6.2 X射线衍射分析(XRD) |
2.6.3 显微结构分析 |
2.6.4 微波介电性能的测量 |
2.6.5 抗弯强度的测量 |
2.6.6 热膨胀系数的测量 |
3 Li_2O-MgO-ZnO-B_2O_3-SiO_2复相陶瓷制备与性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验过程 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 不同MgO/B_2O_3比例对Li_2O-MgO-ZnO-B_2O_3-SiO_2复相陶瓷性能的影响 |
3.3.2 不同Li_2O/SiO_2比例对Li_2O-MgO-ZnO-B_2O_3-SiO_2复相陶瓷性能的影响 |
3.3.3 不同ZnO含量对Li_2O-MgO-ZnO-B_2O_3-SiO_2复相陶瓷性能的影响 |
3.4 小结 |
4 第二相/Li_2O-MgO-ZnO-B_2O_3-SiO_2复合陶瓷材料的制备与性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验过程 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 Mg_2SiO_4/Li_2O-MgO-ZnO-B_2O_3-SiO_2复合陶瓷材料的制备与性能研究 |
4.3.2 TiO_2/Li_2O-MgO-ZnO-B_2O_3-SiO_2复合陶瓷材料的制备与性能研究 |
4.4 小结 |
5 复合陶瓷材料流延成型及与Ag共烧匹配研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验过程 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 复合材料流延成型 |
5.3.2 生瓷片与Ag共烧匹配 |
5.4 小结 |
6 结论 |
致谢 |
参考文献 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
(5)Li2MgSiO4系LTCC材料制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 LTCC技术 |
1.2.1 LTCC简介 |
1.2.2 LTCC材料研究现状 |
1.2.3 LTCC材料要求 |
1.3 低介电常数微波介质陶瓷 |
1.4 选题依据和主要研究内容 |
第二章 实验流程与测试 |
2.1 实验思路 |
2.2 实验样品制备 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 工艺流程 |
2.4 样品测试与表征 |
2.4.1 测试仪器 |
2.4.2 微波介电性能测试 |
2.4.3 密度分析 |
2.4.4 X射线衍射仪分析 |
2.4.5 扫描电子显微镜分析 |
第三章 Li_2MgSiO_4 陶瓷的制备与分析 |
3.1 引言 |
3.2 制备过程 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Li_2MgSiO_4 原始粉料的DSC-TG分析 |
3.3.2 Li_2MgSiO_4 预烧料的X射线衍射分析 |
3.3.3 Li_2MgSiO_4 纯相陶瓷的物相组成、微观形貌等 |
3.4 本章小结 |
第四章 Li_2MgSiO_4 陶瓷的低温烧结研究 |
4.1 引言 |
4.2 LBZ玻璃对Li_2MgSiO_4 陶瓷低温烧结的研究 |
4.2.1实验 |
4.2.2 结果与讨论 |
4.3 LAB玻璃对Li_2MgSiO_4 陶瓷低温烧结的研究 |
4.3.1实验 |
4.3.2 结果与讨论 |
4.4 ZBS玻璃对Li_2MgSiO_4 陶瓷低温烧结的研究 |
4.4.1实验 |
4.4.2 结果与讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 Li_2MgSiO_4 低温烧结陶瓷的温度系数调节 |
5.1 引言 |
5.2 实验流程 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 物相分析与微观形貌 |
5.3.2 体密度 |
5.3.3 微波介电性能 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
在学期间取得的研究成果 |
(6)Li-Al-Si基高导热陶瓷材料研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 LTCC材料概述 |
1.1.1 LTCC材料的发展及应用 |
1.1.2 LTCC材料的性能简介 |
1.2 LTCC基板材料 |
1.2.1 玻璃/陶瓷体系 |
1.2.2 微晶玻璃体系 |
1.3 Li-Al-Si陶瓷材料研究现状 |
1.4 本论文的研究意义及内容 |
1.4.1 论文研究意义 |
1.4.2 论文研究内容 |
第二章 实验流程及性能表征 |
2.1 实验思路 |
2.2 实验原料及仪器设备 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器设备 |
2.3 实验工艺 |
2.4 样品表征与测试 |
2.4.1 X射线衍射分析 |
2.4.2 扫描电子显微镜和能谱仪 |
2.4.3 介电性能 |
2.4.4 机械性能 |
2.4.5 热导性能 |
2.4.6 密度 |
第三章 LAS陶瓷基料及性能研究 |
3.1 Li_2CO_3-Al2O_3-SiO_2 陶瓷材料的制备与性能研究 |
3.1.1 LAS陶瓷物相结构的分析 |
3.1.2 Al2O_3 含量对陶瓷烧结密度的影响 |
3.1.3 LAS陶瓷微观结构的分析 |
3.1.4 Al2O_3 含量对陶瓷热导性能的影响 |
3.1.5 Al2O_3 含量对陶瓷介电和机械性能的影响 |
3.2 Li_2CO_3-AlN-SiO_2 陶瓷材料的制备与性能研究 |
3.2.1 LAS陶瓷物相结构的分析 |
3.2.2 AlN含量对陶瓷烧结密度的影响 |
3.2.3 LAS陶瓷微观结构的分析 |
3.2.4 AlN含量对陶瓷热导性能的影响 |
3.2.5 AlN含量对陶瓷介电性能的影响 |
3.2.6 AlN含量对陶瓷机械性能的影响 |
3.3 本章小结 |
第四章 LAS陶瓷制备工艺及配方研究 |
4.1 预烧温度对材料性能的影响研究 |
4.1.1 预烧温度对陶瓷密度的影响 |
4.1.2 预烧温度对陶瓷性能的影响 |
4.2 Si/Li比例对材料性能的影响研究 |
4.2.1 Si/Li比例对陶瓷密度的影响 |
4.2.2 Si/Li比例对陶瓷性能的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 玻璃掺杂对LAS陶瓷改性研究 |
5.1 K2O-B2O3-SiO_2 玻璃掺杂研究 |
5.1.1 KBS/LAS的物相结构分析 |
5.1.2 KBS/LAS的微观结构分析 |
5.1.3 KBS掺杂对材料热导性能的影响 |
5.1.4 KBS掺杂对材料介电和机械性能的影响 |
5.2 BaO-MgO-SiO_2 玻璃掺杂研究 |
5.2.1 BMS/LAS的物相结构分析 |
5.2.2 BMS掺杂对材料密度的影响 |
5.2.3 BMS掺杂对材料热导性能的影响 |
5.2.4 BMS/LAS的微观结构分析 |
5.2.5 BMS掺杂对材料介电性能的影响 |
5.2.6 BMS掺杂对材料机械性能的影响 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(7)过渡金属离子掺杂宽带近中红外发光材料的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 过渡金属离子 |
1.2.1 过渡金属离子的概述 |
1.2.2 过渡金属离子的发光机理 |
1.2.3 过渡金属离子的掺杂基质 |
1.2.4 过渡金属离子的研究现状 |
1.2.4.1 Ni~(2+)离子的研究现状 |
1.2.4.2 Cr~(4+)离子的研究现状 |
1.2.4.3 Cr~(3+)和Mn~(2+)离子的研究现状 |
1.2.4.4 Cr~(2+)和Fe~(2+)离子的研究现状 |
1.3 过渡金属离子的光学应用 |
1.3.1 超宽带光纤放大器用材料 |
1.3.2 白光LED光源 |
1.3.3 生物成像用材料 |
1.3.4 脉冲激光饱和吸收体 |
1.3.5 非线性光学 |
1.3.6 光储存用长余辉材料 |
1.4 本课题的来源、研究意义及研究主要内容 |
1.4.1 课题的来源 |
1.4.2 课题的研究意义 |
1.4.3 研究的主要内容 |
第二章 样品的制备与测试表征 |
2.1 实验原料 |
2.2 样品制备方法 |
2.2.1 玻璃及微晶玻璃的制备方法 |
2.2.2 光纤的制备方法 |
2.2.3 多晶粉末的制备 |
2.3 材料测试方法与使用仪器 |
2.3.1 差热分析(DTA,Differential Thermal Analysis) |
2.3.2 X射线衍射(XRD,X-Ray Diffraction) |
2.3.3 拉曼光谱(Raman Spectra) |
2.3.4 透过/吸收光谱(Absorption Spectra) |
2.3.5 漫反射光谱(DRS,Diffuse Reflectance Spectrum) |
2.3.6 光学显微镜(Optical Microscope) |
2.3.7 扫描电子显微镜(SEM,Scanning Electron Microscopy) |
2.3.8 透射电子显微镜(TEM,Transmission Electron Microscope) |
2.3.9 氙灯激发荧光光谱(Fluorescence Spectra) |
2.3.10 近中红外发光光谱与寿命(Photoluminescence Spectroscopy) |
2.3.11 微区元素分析(EPMA,Electron Probe Micro-analyzer) |
2.4 本章小结 |
第三章 Ni~(2+)离子掺杂Li_2O-Al_2O_3-SiO_2氧化物微晶玻璃结构及光学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 Ni~(2+)离子掺杂Li_2O-Al_2O_3-SiO_2氧化物微晶玻璃样品的制备 |
3.3 Ni~(2+)离子掺杂Li_2O-Al_2O_3-SiO_2氧化物微晶玻璃结构表征 |
3.4 Ni~(2+)离子掺杂Li_2O-Al_2O_3-SiO_2氧化物微晶玻璃光谱表征 |
3.5 本章小结 |
第四章 Ni~(2+)离子掺杂氟硅酸盐微晶玻璃的结构及光学性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 Ni~(2+)离子掺杂氟硅酸盐微晶玻璃的设计与制备 |
4.2.1 Ni~(2+)离子掺杂氟硅酸盐微晶玻璃的设计 |
4.2.2 Ni~(2+)离子掺杂氟硅酸盐微晶玻璃的制备 |
4.3 Ni~(2+)离子掺杂Rb F-ZnF_2-SiO_2微晶玻璃的结构与光学性能表征 |
4.3.1 Ni~(2+)离子掺杂RbF-ZnF_2-SiO_2微晶玻璃的结构表征 |
4.3.2 Ni~(2+)离子掺杂RbF-ZnF_2-SiO_2微晶玻璃的光学性能 |
4.4 Ni~(2+)离子掺杂CsF-ZnF_2-Ga_2O_3-SiO_2微晶玻璃的结构与光学性能表征 |
4.4.1 Ni~(2+)离子掺杂CsF-ZnF_2-Ga_2O_3-SiO_2微晶玻璃的结构表征 |
4.4.2 Ni~(2+)离子掺杂CsF-ZnF_2-Ga_2O_3-SiO_2微晶玻璃的光学性能 |
4.5 本章小结 |
第五章 Ni~(2+)离子掺杂氟氧化物微晶玻璃的多相调控及超宽带发光 |
5.1 引言 |
5.2 Ni~(2+)离子掺杂氟氧化物微晶玻璃的设计与制备 |
5.2.1 Ni~(2+)离子掺杂氟氧化物微晶玻璃的设计 |
5.2.2 Ni~(2+)离子掺杂氟氧化物微晶玻璃的制备 |
5.3 Ni~(2+)离子掺杂氟氧化物微晶玻璃的可控析晶 |
5.4 Ni~(2+)离子掺杂氟氧化物微晶玻璃的超宽带发光调控 |
5.5 本章小结 |
第六章 Cr~(2+)离子掺杂中红外宽带发光复合玻璃的研究 |
6.1 引言 |
6.2 Cr~(2+)离子掺杂ZnS粉体的制备及发光性能表征 |
6.3 硼磷酸盐母体玻璃的制备及发光性能表征 |
6.4 Cr~(2+)离子掺杂ZnS复合玻璃的制备及发光性能表征 |
6.5 Cr~(2+)离子掺杂ZnS复合玻璃光纤的制备及发光性能表征 |
6.6 本章小结 |
第七章 具有梯度结构的过渡金属离子掺杂微晶玻璃光学性能研究 |
7.1 引言 |
7.2 具有梯度结构的Ni~(2+)离子掺杂氧化物微晶玻璃光学性能研究 |
7.3 具有梯度结构的Mn~(2+)离子掺杂氧化物微晶玻璃光学性能研究 |
7.4 具有梯度结构的材料体系拓展探索 |
7.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(8)B2O3对MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃作用机理研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
1.绪论 |
1.1 微晶玻璃 |
1.1.1 微晶玻璃的概念 |
1.1.2 微晶玻璃的分类 |
1.1.3 微晶玻璃的性质及应用 |
1.1.4 微晶玻璃的制备工艺 |
1.2 功能性微晶玻璃 |
1.3 MgO-Al_2O_3-SiO_2 系微晶玻璃 |
1.3.1 堇青石微晶玻璃 |
1.3.2 其他的MgO-Al_2O_3-SiO_2 系微晶玻璃 |
1.4 微晶玻璃制备的基础原理 |
1.4.1 核化和晶化 |
1.4.2 热处理制度 |
1.4.3 晶核剂的选择 |
1.4.4 助熔剂的选择 |
1.5 选题的目的及意义 |
1.5.1 选题的目的 |
1.5.2 选题的意义 |
2.实验原理及方法 |
2.1 基础玻璃的制备 |
2.2 微晶玻璃的制备 |
2.2.1 核化和晶化温度的确定 |
2.2.2 热处理制度 |
2.3 测试及表征方法 |
2.3.1 DSC分析 |
2.3.2 XRD测试 |
2.3.3 SEM分析 |
2.3.4 红外光谱分析 |
2.3.5 介电性能测试 |
2.3.6 其他性能测试 |
3.B_2O_3对熔制性能和微观结构的影响 |
3.1 DSC结果与分析 |
3.2 XRD结果与分析 |
3.3 SEM微观结构 |
3.4 红外光谱结果与分析 |
3.4.1 实验 |
3.4.2 IR结果与分析 |
3.5 析晶动力学 |
3.5.1 实验 |
3.5.2 数据处理与分析 |
3.6 本章小结 |
4.B_2O_3对堇青石结构的影响 |
4.1 堇青石的三种结构 |
4.2 B_2O_3对晶相结构影响 |
4.3 本章小结 |
5.微晶玻璃的综合性能分析 |
5.1 微晶玻璃的介电性能 |
5.2 样品的体积密度、吸水率与气孔率 |
5.3 硬度测试 |
5.4 不同助熔剂对介电性能的影响 |
5.5 本章小结 |
6.结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
作者简介 |
(9)金属基/微晶玻璃复合涂层的制备及介电性能的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
1.绪论 |
1.1 微晶玻璃 |
1.1.1 微晶玻璃现状 |
1.1.2 微晶玻璃的分类 |
1.1.3 微晶玻璃的制备方法 |
1.1.4 微晶玻璃的应用 |
1.2 金属基/微晶玻璃复合材料 |
1.2.1 金属基微晶玻璃封接的要求 |
1.2.2 金属基微晶玻璃封接材料的选择 |
1.2.3 Li_2O-ZnO-SiO_2系的微晶玻璃 |
1.2.4 国内外Li_2O-ZnO-SiO_2系微晶玻璃及金属基复合材料研究现状 |
1.3 选题的意义 |
1.4 研究内容 |
2.微晶玻璃以及复合涂层的制备 |
2.1 实验流程 |
2.2 微晶玻璃的制备 |
2.2.1 实验原料以及设备 |
2.2.2 晶核剂选择 |
2.2.3 基础玻璃成份 |
2.2.4 玻璃试样的制备 |
2.2.5 微晶玻璃的制备 |
2.3 金属基/微晶玻璃的制备 |
2.3.1 金属基底的选择 |
2.3.2 金属基/微晶玻璃的制备 |
2.4 样品性能及微观检测 |
2.4.1 DSC分析 |
2.4.2 XRD分析 |
2.4.3 SEM分析 |
2.4.4 电阻率 |
3.CaO对Li_2O-ZnO-SiO_2系微晶玻璃析晶及介电性能的影响 |
3.1 差热分析 |
3.2 X-衍射(XRD)分析 |
3.3 扫描电镜(SEM)分析 |
3.4 电阻率的检测 |
3.5 本章小结 |
4.复合涂层复合参数对其介电性能的研究 |
4.1 不同金属基底表面预处理与微晶玻璃的复合效果探究 |
4.1.1 金属基体的物理处理 |
4.1.2 金属基体的热处理 |
4.1.3 结果分析 |
4.2 不同的复合时间对金属基/微晶玻璃复合材料的影响 |
4.3 不同涂层的电阻率的检测 |
4.4 本章小结 |
5.结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(10)析晶温度对低膨胀LAS微晶玻璃的影响(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 实 验 |
1.1 原料与配方 |
1.2 微晶玻璃的制备 |
1.3 结构测试 |
1.4 性能测试 |
2 结果与讨论 |
2.1 热分析 |
2.1.1 基础玻璃DSC分析 |
2.1.2 微晶玻璃热膨胀分析 |
2.2 结构分析 |
2.2.1 基础玻璃和微晶玻璃XRD分析 |
2.2.2 基础玻璃和微晶玻璃FTIR分析 |
2.2.3 微晶玻璃微观形貌分析 |
2.3 微晶玻璃的抗折强度和显微硬度分析 |
3 结 论 |
四、烧结法制备Li_2O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃的烧结制度及性能研究(论文参考文献)
- [1]掺杂锌镁尖晶石微晶玻璃制备及光学性能[D]. 张涛. 北方工业大学, 2021(01)
- [2]利用工业固废制备微晶玻璃过程中镁、铁和氟的影响[D]. 裴凤娟. 北京科技大学, 2021(08)
- [3]Ba5Nb4O15系LTCC材料制备与性能研究[D]. 周星. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]毫米波用高性能低温共烧陶瓷材料及流延成型技术研究[D]. 杨帆. 重庆理工大学, 2021(02)
- [5]Li2MgSiO4系LTCC材料制备与性能研究[D]. 王铭剑. 电子科技大学, 2020(01)
- [6]Li-Al-Si基高导热陶瓷材料研究[D]. 秦洋. 电子科技大学, 2020(08)
- [7]过渡金属离子掺杂宽带近中红外发光材料的研究[D]. 毛倩楠. 华南理工大学, 2020(01)
- [8]B2O3对MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃作用机理研究[D]. 张春霖. 辽宁科技大学, 2020(02)
- [9]金属基/微晶玻璃复合涂层的制备及介电性能的研究[D]. 王海. 辽宁科技大学, 2020(02)
- [10]析晶温度对低膨胀LAS微晶玻璃的影响[J]. 何峰,陈美桃,施江,张文涛,万鹏,郭子琛,谢峻林,李凤祥. 硅酸盐通报, 2020(02)