高壓燒結(jié)硅酸鎂陶瓷及其微波介電性能研究.pdf

1、本文的主要研究目的是探索高壓制備微波介電陶瓷的新方法。通過(guò)對(duì)介電陶瓷研究現(xiàn)狀的調(diào)研，提出以硅酸鎂（MgSiO3）微波介電陶瓷的快速燒結(jié)作為本文的研究?jī)?nèi)容。實(shí)驗(yàn)以氧化鎂（MgO）和二氧化硅（SiO2）為原料、國(guó)產(chǎn)六面頂大腔體液壓機(jī)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
　　在燒結(jié)實(shí)驗(yàn)之前，對(duì)六面頂大腔體液壓機(jī)的腔體壓力和溫度進(jìn)行了標(biāo)定，并且與已有的標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，證實(shí)了腔體壓力和活塞直徑之間存在平方正比關(guān)系。
　　選擇不同的燒結(jié)壓力、溫度和時(shí)間，制

2、備了七組MgSiO3介電陶瓷。對(duì)陶瓷樣品進(jìn)行了密度、XRD、SEM、介電參數(shù)和力學(xué)特征測(cè)量，結(jié)論如下：
　　1.在選擇合適的壓力和燒結(jié)溫度的前提下，幾分鐘之內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)陶瓷體的燒結(jié)；在高壓燒結(jié)過(guò)程中，MgSiO3可能發(fā)生結(jié)構(gòu)相變。常壓下制備的 MgSiO3屬于單斜晶系，當(dāng)壓力在4GPa、燒結(jié)溫度高于1100℃時(shí)，MgSiO3轉(zhuǎn)變?yōu)檎痪担?br>　　2.燒結(jié)溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng)，都可以促進(jìn)MgSiO3晶粒的生長(zhǎng)，提高燒結(jié)壓力的作

3、用則恰好相反。晶粒越小陶瓷體的密度和抗彎強(qiáng)度越大；
　　3.高壓燒結(jié)的MgSiO3介電陶瓷，其介電常數(shù)最低值為6.7，達(dá)到了微波介電陶瓷的特性要求，并且燒結(jié)體具備較好的力學(xué)強(qiáng)度；
　　4.燒結(jié)體晶粒較大、密度較高時(shí)燒結(jié)體介電常數(shù)較小，品質(zhì)因子相對(duì)較高。由于晶粒的異常生長(zhǎng)導(dǎo)致晶粒分布不均勻，晶粒間結(jié)合情況發(fā)生變化，品質(zhì)因子增大的同時(shí)隨頻率的波動(dòng)也會(huì)更加明顯。
　　本文借助高壓設(shè)備，在極短時(shí)間內(nèi)燒結(jié)出高致密度的MgSiO3