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1、本論文以Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)系陶瓷為基本材料,采用溶膠-凝膠法與釉料噴涂工藝結(jié)合的方法,制備了一種能與氮化硅芯層材料很好匹配,并具有一定電磁波透過率的天線罩表層材料。文中主要對(duì)溶膠-凝膠工藝過程中各工藝參數(shù)對(duì)膠凝時(shí)間、凝膠質(zhì)量的影響,摻雜(鑭及硅酸鈣)及熱處理制度對(duì)LAS陶瓷涂層材料顯微結(jié)構(gòu)及性能的影響進(jìn)行了研究,研究表明:
1溶膠-凝膠過程中催化劑類型及用量、水及無(wú)水乙醇的用量、反應(yīng)溫度都能影響膠凝時(shí)間及
2、凝膠質(zhì)量。以硝酸作為催化劑,將溶液pH值控制在1.54左右,溶劑無(wú)水乙醇和水的用量以醇酯比4.2,水酯比4.2為準(zhǔn),凝膠溫度采用80℃,反應(yīng)完成后溶膠完全轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞔嘈阅z,無(wú)糊狀粘稠物及澄清液殘留;
2鑭的加入可以影響LAS陶瓷的晶相組成,晶相中β-石英與β-鋰輝石相含量比例隨鑭含量的變化不斷改變,從而引起材料的各項(xiàng)性能發(fā)生改變。鑭不能進(jìn)入LAS陶瓷結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中,只能以網(wǎng)絡(luò)外體形式存在,從而影響了LAS陶瓷的高溫粘度,進(jìn)而影響
3、其燒結(jié)溫度,當(dāng)LaCl3·6H2O含量為5wt%時(shí)出現(xiàn)最低值1280℃,此時(shí),LAS陶瓷試樣的主晶相為β-鋰輝石,加之SiO2的固熔作用,LAS陶瓷試樣的熱膨脹系數(shù)出現(xiàn)最小值,а=0.32×10-6/K;同時(shí)彎曲強(qiáng)度出現(xiàn)一個(gè)最大值,σ=57.2MPa。經(jīng)1280℃熱處理的摻鑭LAS陶瓷中以LaCl3·6H2O含量為5wt%的試樣介電常數(shù)最大,ε=4.8,介電損耗最小,tgδ=0.98×10-3;
3硅酸鈣的摻雜可影響摻鑭LAS
4、陶瓷的燒結(jié)溫度,摻雜量小于2.5wt%時(shí),試樣燒結(jié)溫度比未摻雜試樣的燒結(jié)溫度高出許多,摻雜量達(dá)到7.5wt%時(shí),摻鑭LAS陶瓷的燒結(jié)溫度明顯降低,基本接近未摻雜試樣的燒結(jié)溫度(1280℃),同時(shí)試樣的燒結(jié)溫度范圍明顯拓寬,試樣在1260℃-1320℃范圍密度基本不變。硅酸鈣的加入可提高摻鑭LAS陶瓷的彎曲強(qiáng)度,1280℃熱處理后的含硅酸鈣7.5wt%的試樣強(qiáng)度可達(dá)63.1MPa,而且此摻雜量對(duì)摻鑭LAS陶瓷的熱膨脹性能影響不大,可以滿足
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