高介电强度低热膨胀系数微晶玻璃材料研究

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• 论文作者：唐兵华 ; 杜继实 ; 雷杨俊
• 年：2016
• 作者机构：中国工程物理研究院电子工程研究所;
• 论文关键词：微晶玻璃 ; 晶化 ; 微观结构 ; 介电强度 ; 热膨胀系数
• 会议召开时间：2016-12-19
• 会议录名称：中国晶体学会第六届学术年会暨会员代表大会（极端条件晶体材料分会）论文摘要集
• 英文会议录名称：Proceedings of the 6th Annual Conference of Chinese Crystallographic Society
• 语种：中文
• 分类号：TQ171.733
• 学会代码：ZGJY
• 会议名称：中国晶体学会第六届学术年会暨会员代表大会（极端条件晶体材料分会）
• 会议地点：中国广东广州
• 主办单位：中国晶体学会
• 学会名称：中国晶体学会
• 页数：1
• 文件大小：437k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

微晶玻璃是由适当组成的基础玻璃通过高温晶化而制得的一类多晶固体材料,在国防、航天、电子电力、建筑装饰和生物医学方面有重要的应用潜力。实验中采用球磨细化后的二氧化硅、氧化铝、氧化硼、氧化镁、氧化钠、氧化钛、氧化锆、磷酸钙、氟化钙等为原料,将其混合均匀,在高温下熔融后再注入预热的金属模具中,放入500℃的电炉中进行退火处理,冷却后形成基础玻璃并切片。为选择晶化温度,采用美国TA公司Q500型热分析仪测定玻璃样品的DTA和TG曲线,测试时以α-Al_2O_3粉末作为参比试样,升温速率为10℃·min~(-1)。将少量基础玻璃用玛瑙研钵研磨成粉末进行差热分析,根据测试结果,采用不同热处理条件对基础玻璃进行了核化和晶化,制备了微晶玻璃样品。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对不同条件下核化和晶化得到的微晶玻璃的微观形貌和物相结构进行了分析;采用直流耐压测试装置对微晶玻璃样品进行介电强度测试,测试条件为:测试电极直径8mm,将样品浸置于变压器油里,从10k V开始升压,每次升5k V,稳压时间30s;采用电感电容电阻测定计(LCR Meter)在1MHz下对微晶玻璃样品的介电常数和介质损耗进行测试;采用热膨胀系数测试仪对微晶玻璃样品进行线膨胀系数测试。研究结果表明,微晶玻璃制备过程中的核化、晶化的温度和时间对微晶玻璃微观形貌、物相结构有重要的影响。当核化温度在500℃、核化时间4h、晶化温度900℃、晶化时间4h时形成了具有良好微结构的微晶玻璃,通过该方法制备的微晶玻璃材料的介电强度大于45k V/mm,介电常数为6.3~7.2,介质损耗为0.0038~0.0055,线热膨胀系数为(6~8)×10~(-6)/K。

引文