硅酸鎂系陶瓷基板材料的制備與性能研究.pdf

1、硅酸鎂系陶瓷由于具有優(yōu)異的介電性能，它的介電常數(shù)和介電損耗低，熱穩(wěn)定性好，因而被廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)、微電子技術(shù)和光電子技術(shù)中作為起絕緣作用的陶瓷裝置零件、陶瓷基片及高頻微波介質(zhì)等。但是硅酸鎂的制備卻面臨很多難題，首先是合成料很難抑制雜相出現(xiàn)，其次是材料的致密性比較差，抗彎強(qiáng)度不夠高等問(wèn)題，有待進(jìn)一步研究解決。
　　本論文以 MgSiO3和Mg2SiO4為研究對(duì)象，針對(duì)硅酸鎂性能的不足分別設(shè)計(jì)不同實(shí)驗(yàn)方案。對(duì)于 MgSiO3和Mg2

2、SiO4的制備，可以在高溫高壓條件下固相合成；也能用溶膠凝膠法在較低溫度下合成，但前者由于條件太苛刻，不能在生產(chǎn)中大量使用；后者制備的Mg2SiO4會(huì)產(chǎn)生偏析，并且工藝復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。因此本論文采用高能球磨法，合成了高活性的MgSiO3和Mg2SiO4粉體，并通過(guò)固相反應(yīng)法合成了單相的MgSiO3和Mg2SiO4陶瓷。根據(jù)材料的相關(guān)性能，采用玻璃等摻雜改性的方法，并詳細(xì)研究了不同球磨工藝對(duì)材料性能的影響，最終得到性能優(yōu)異的陶瓷材

3、料。
　　針對(duì)合成 MgSiO3和Mg2SiO4的過(guò)程中，容易產(chǎn)生雜相的問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化配方和調(diào)整工藝，合成了單相的MgSiO3和Mg2SiO4陶瓷粉體。結(jié)果表明，當(dāng)Mg/Si的摩爾比為1：1.3時(shí)，在1280℃預(yù)燒3h，能得到單相的MgSiO3。當(dāng)Mg/Si的摩爾比為2：1.2時(shí)，在1200℃預(yù)燒3h可制得單相的Mg2SiO4粉體。并以所得粉體材料作為基料，進(jìn)行摻雜改性。選擇102玻璃和Al2O3為摻雜劑。通過(guò)單獨(dú)摻雜和復(fù)合摻雜的