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，它的介電常數和介電損耗低，熱穩(wěn)定性好，因而被廣泛應用于電子技術、微電子技術和光電子技術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，其次是材料的致密性比較差，抗彎強度不夠高等問題，有待進一步研究解決。
　　本論文以 MgSiO3和Mg2SiO4為研究對象，針對硅酸鎂性能的不足分別設計不同實驗方案。對于 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，不能在生產中大量使用；后者制備的Mg2SiO4會產生偏析，并且工藝復雜，不易實現批量生產。因此本論文采用高能球磨法，合成了高活性的MgSiO3和Mg2SiO4粉體，并通過固相反應法合成了單相的MgSiO3和Mg2SiO4陶瓷。根據材料的相關性能，采用玻璃等摻雜改性的方法，并詳細研究了不同球磨工藝對材料性能的影響，最終得到性能優(yōu)異的陶瓷材

3、料。
　　針對合成 MgSiO3和Mg2SiO4的過程中，容易產生雜相的問題，通過優(yōu)化配方和調整工藝，合成了單相的MgSiO3和Mg2SiO4陶瓷粉體。結果表明，當Mg/Si的摩爾比為1：1.3時，在1280℃預燒3h，能得到單相的MgSiO3。當Mg/Si的摩爾比為2：1.2時，在1200℃預燒3h可制得單相的Mg2SiO4粉體。并以所得粉體材料作為基料，進行摻雜改性。選擇102玻璃和Al2O3為摻雜劑。通過單獨摻雜和復合摻雜的