ZTA陶瓷微波烧结研究
陶瓷的微波烧结及研究现状
能得到致密而透明的 A l O ，如果适当延长烧结时间 23
(不超过 30min)，在其它条件相同的情况下，Al2O3 的 透明度就更高了。
近年微波烧结技术出现了许多新的应用。利用微
波合成纳米材料也取得了一定的进展。H . C . P a r k [18 ]等
人通过对溶胶前驱物进行微波加热的方法合成了
波是一种高频电磁波，其频率范围为 0.3～300GHz。在 分钟，极大地提高了能源的利用效率。
微波烧结技术中使用的频率主要为 2.45GHz，Sutton
(2) 经济简便地获得 2000℃以上的超高温。普通
对该频率波段的微波烧结进行了详细研究[4]。也有对 陶瓷的烧结需要 1300℃以上的高温，这样对高温炉子
对烧结过程使用高的微波频率，一方面由于具有 更高频率微波的波长更短，在谐振腔内更容易得到更 均匀的微波场，从而提高微波加热的均匀性；另一方
面，由于使用桐等 [11]报道了在一非谐振腔中采用 2.45GHz 和 28GHz 两种 频率对 ZrO 进行微波烧结的结果，在 2.45GHz 频率下
微波烧结过程中由于升温速度很快和微波场不均 匀，在样品内部容易产生温度梯度，从而导致烧结产 品出现裂纹。解决方法一是在样品周围加入保温层， 减小热损失、预热低损耗材料和防止加热腔中发生微 波打火现象等多种作用。要求保温材料具有不吸收或 少吸收微波、绝缘性好、高温下不与被烧结材料发生 反应等特点。另一种方法就是在保温层的结构设计中 应尽量减小坯体与保温层之间的间隔, 加大保温层的厚 度, 这样有利于改善加热的均匀性。
综述与评述
中国陶瓷 CHINACERAMICS
Vol.41 No.4 Aug.2005
陶瓷的微波烧结及研究现状
刘平安, 王 慧, 程小苏, 税安泽, 曾令可 (华南理工大学材料学院, 广州 510640)
微波烧结技术的研究及应用
微波烧结技术的研究及应用烧结技术作为现代工业制造的重要一环，在不同领域得到了广泛应用。
传统烧结技术需要高温、高能耗、高成本、高污染等问题一直存在着。
近年来，随着微波技术的发展，微波烧结技术逐渐受到研究者的重视。
本文将围绕微波烧结技术的研究及应用展开讨论。
一、微波烧结技术的基本原理微波烧结技术是利用微波场的电磁能量，使压力、温度等因素产生惊人变化，使物质发生化学反应、相变或者形态转化过程。
其基本原理是将微波能量转化为热能，使样品温度迅速升高，达到烧结温度，从而实现烧结。
在微波场的作用下，样品中的水分子和其他极性分子会旋转或者摆动，产生摩擦热，使样品温度升高。
对于非极性分子，由于其不具有旋转或者摆动的特性，所以对微波烧结的加热效果不明显。
因此，微波烧结技术有着选择性加热的特点。
二、微波烧结技术的研究进展目前，微波烧结技术在陶瓷材料、金属材料、无机非金属材料等领域得到了广泛应用。
其具有高效、环保、低损耗、无污染等特点，在新材料开发、仿生材料制备、能源材料制备等方面具有广阔的应用前景。
1.微波烧结技术在陶瓷材料领域的应用传统的陶瓷烧结技术需要高温环境，而微波烧结技术可以快速、均匀地加热样品，使得样品烧结时间缩短，节能环保，还可以有效控制样品微结构，提高陶瓷的品质和性能。
因此，在陶瓷材料的应用领域，微波烧结技术具有广泛的应用前景。
2.微波烧结技术在金属材料领域的应用相比于传统的金属材料烧结技术，微波烧结技术具有快速、均匀的热场分布，可以有效缩短样品的烧结时间，降低制造成本，提高生产效率。
同时，微波烧结技术可以对样品进行定向加热，从而降低热应力和变形程度，提高金属材料的性能和质量。
3.微波烧结技术在无机非金属材料领域的应用无机非金属材料中，微波烧结技术应用较为广泛，主要是因为微波烧结技术可以优化样品的微结构，提高材料的性能和质量。
例如，烧结氧化锆中，微波烧结技术可以对水份、低分子量物质进行去除，从而提高材料的致密性和强度。
ZnTiNb2O8微波介质陶瓷烧结工艺的研究
ZnTiNb2O8微波介质陶瓷烧结工艺的研究黄雨佳;李月明;谢志翔;沈宗洋;宋福生【摘要】采用传统固相反应法制备了ZnTiNb2 O8微波介质陶瓷,研究了主要烧结工艺参数对该陶瓷的物相组成、微观结构和微波介电性能的影响.结果表明:不同的预烧温度、烧结温度和保温时间,不会改变陶瓷的物相组成,但对陶瓷的显微结构和微波介电性能有较大影响;选择恰当的预烧温度和适当提高烧结温度及延长保温时间有利于提高材料的微波介电性能;当预烧温度为900℃,烧结温度为1100℃和保温时间为6 h时,陶瓷显微结构均匀致密,相对密度达到98.5％,具有良好的微波介电性能:εr=36.67,Q·f=47689 GHz,τf=-75.96×10-6℃-1.【期刊名称】《电子元件与材料》【年(卷),期】2018(037)007【总页数】6页(P69-74)【关键词】ZnTiNb2O8;微波介质陶瓷;烧结工艺;显微结构;相对密度;介电性能【作者】黄雨佳;李月明;谢志翔;沈宗洋;宋福生【作者单位】景德镇陶瓷大学中国轻工业功能陶瓷材料重点实验室江西省能量存储与转换陶瓷材料工程实验室, 江西景德镇 333403;景德镇陶瓷大学中国轻工业功能陶瓷材料重点实验室江西省能量存储与转换陶瓷材料工程实验室, 江西景德镇 333403;景德镇陶瓷大学中国轻工业功能陶瓷材料重点实验室江西省能量存储与转换陶瓷材料工程实验室, 江西景德镇 333403;景德镇陶瓷大学中国轻工业功能陶瓷材料重点实验室江西省能量存储与转换陶瓷材料工程实验室, 江西景德镇333403;景德镇陶瓷大学中国轻工业功能陶瓷材料重点实验室江西省能量存储与转换陶瓷材料工程实验室, 江西景德镇 333403【正文语种】中文【中图分类】TQ174微波介质陶瓷是谐振器、滤波器、移相器、微波基板等微波元器件中的关键材料,由于其制作的微波元器件具有体积小、质量小、性能稳定等优点,微波介质陶瓷作为介质材料被广泛应用于移动通信、雷达、卫星和无线网络等领域中。
超低温烧结ZTT陶瓷微结构及介电性能研究
（ 电子 科 技 大 学 电 子 薄 膜 与集 成 器 件 国家 重 点 实验 室 ， 四川 成都 ６ １ ０ ０ ５ ４）
摘 要 ： 采 用 传 统 固相 反 应 法制 备 Ｚ ｎ ｚ Ｔ ｅ ｓ ０ｓ 一 ３ Ｏ Ｔｉ Ｔ ｅ 。 ０ （ Ｚ ＴＴ， 质量分数） 粉体 ， 在低于 ６ ０ ０℃ 的管 式 气 氛 炉 中烧 结 ， 利用 Ｘ Ｒ Ｄ、 Ｓ Ｅ Ｍ 及 微 波 网络 分 析 仪 等 手 段 对 不 同热 处 理 后 的 样 品 进行 分 析 ， 并 测试 介 电 性 能 。实 验 表 明 ， Ｚ Ｔ Ｔ 能 在 超低 温下 烧 结 成 瓷 ， 且 介 电性 能 良好 （ 低 频 测 试 下 介 电常 数 ｅ 一１ ９ ￣２ ７ ， 损耗低于 ３ ， 高 频 下 品质 因数 与 频率 之积 Ｑ×＿ 厂 ５ ６ １ ９ １ ＧＨｚ ， 频率温度系数 ｒ ｆ —１ ． ６ ６ ｔ ｄ ＣＩ １ ） ， 为 制 作 低成 本 薄 膜 电容 提供 可 能 。
关键 词 ： 微波介质陶瓷 ； 超低温烧结 ； 介电性能 ； Ｚ ｎ Ｔ ｅ 。 Ｏ ８ — ３ ０ Ｔｉ Ｔ ｅ 。 Ｏ （ ｚ ＴＴ ）
中 图 分类 号 ：Ｔ Ｂ ３ ３ ２ 文献 标 识 码 ： Ａ
Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ Ｄｉ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｕｌ ｔ ｒ ａ 。 ＿ Ｌｏ ｗ－ － Ｆｉ ｒ ｅ ＺＴＴ Ｃｅ ｒ ａ ｍｉ ｃ ｓ
超低温烧结ztt陶瓷微结构及介电性能研究725由图可以看出该系陶瓷随着烧结温度的升高r随之增加在600烧结时r达到最大值为256品质因数与频率之积qf值也随着烧结温度的增加而增加600烧结qf最高可达56191ghz两者具有相同的变化趋势
纳米技术制备ZTA复相陶瓷材料的研究
济南大学硕士学位论文持澄清，所放出的气体没有任何气味，这排除产生氨气的可能性。
当ｐＨ值达到４～５时溶液中开始产生凝胶状沉淀，此时生成的沉淀可能是Ｚｒ（ＯＨ）４，在急速搅拌下继续加入ＮＨ４ＨＣ０３溶液，伴随着气体的放出和沉淀量的增加，反应体系流动性急剧下降，这是由于Ｚｒ（ＯＨ）４凝胶大量吸水所导致的。
然而在强力搅拌下进一步加入ＮＨ４ＨＣ０３溶液时，沉淀逐渐溶解，直至形成透明澄清液，在此过程中没有气体产生。
这表明Ｚｒ（ＯＨ）４和Ｎ地Ｈｃ。
３反应生成了可溶于水的（ＮＩ－ｈ）３ＺｒＯＨ（Ｃ０３）３－２Ｈ２０。
当将所得清滚１０ｍＬ滴入１００ｍＬ无水乙醇中时，有白色沉淀析出。
可以看出上述反应现象与ＮＨｄ／－ＩＣ０３和ＺｒＯＣｌ２＇９Ｈ２０通过两步反应生成（Ｎｔｈ）３ＺｒＯＨ（Ｃ０３）３－２Ｈ２０的反应机理相吻合。
实验２：首先在Ｏ．５Ｍ的ＺｒＯＣｌＴ９Ｈ２０的水溶液中滴加氨水生成Ｚｒ（ＯＨ）４沉淀的悬浊液，然后在上述悬浊液中加入ＮＨ４ＨＣ０３并强力搅拌，发现Ｚｒ（ＯＨ）４沉淀物逐渐被溶解，最后生成无色清液；在此过程中没有气体放出。
当将上述清液滴入无水乙醇中时，（Ｎ】阻）３ＺｒＯＨ（Ｃ０３）３－２Ｈ２０沉淀析出，这说明ｚｒ（ｏ聊４和ＮＩ－ｈＨＣ０３可以通过化学反应生成㈣，Ｚｒ０Ｈ（Ｃ０，）３＂２ＨｚＯ。
黟鬻盟鬻‰。
∞因此，实验１和２无论在实验现象还是产。
４物上都证实了ＺｒＯＣｌ２和ＮＨ４ＨＣ０３通过两步反应生成（ＮＨ４）３ＺｒＯＨ（Ｃ０３）３·２Ｉｔ２０的合理性。
同理，ＮＨ４ＡＩ（Ｓ０４）２和ＮＨ４ＨＣ０３反应也会生成碱式碳酸盐【５Ｊ，反应式如下：ＮＨ４ＡＩ（Ｓ０４）２·２４Ｈ２０＋４ＮＨ４ＨＣ０３＝ＮＨ４Ａ１０（ＯＨ）ＨＣ０３·２Ｈ２０＋３Ｃ０２＋２ｍＨ４）２８０４＋２５Ｈ２０（２－３）虽然液相共沉淀法制备粉体两相混合能更均匀充分，Ｚｒ０２／Ａ１２０３能在原子级水平上均匀混合，但由以上分析可知，反应产物（ＮＨ４）３ＺｒＯＨ（Ｃ０３）３·２Ｈ２０在水中溶筋，在洗涤过滤过程中部分氧化锆前驱体流失，导致Ｚｒ０２／Ａ１２０３成分比例难以控制，并且造成原材料的浪费。
ZnO-TiO2系微波介质陶瓷及低温烧结研究的开题报告
ZnO-TiO2系微波介质陶瓷及低温烧结研究的开题报告1.研究背景与意义微波介质陶瓷在通信、雷达、无线电频段选择器件等领域有着广泛应用，其中ZnO和TiO2是常用的微波介质材料。
但是，ZnO的烧结温度较高，一般需要在1200℃以上，而TiO2易在高温（> 1000℃）下失重，并且TiO2的相变温度较低，在制备复杂结构陶瓷时很难控制相变。
因此，研究ZnO-TiO2系微波介质陶瓷的制备和性能对于开发低温烧结的陶瓷材料具有重要意义。
2.研究内容本研究旨在制备ZnO-TiO2系微波介质陶瓷，包括以下内容：（1）制备ZnO-TiO2系陶瓷材料的前驱体：采用溶胶-凝胶法、共沉淀法等方法制备前驱体，探究前驱体对制备陶瓷的影响。
（2）制备ZnO-TiO2系微波介质陶瓷：采用多种烧结工艺烧结制备ZnO-TiO2系微波介质陶瓷，通过XRD、SEM等方法分析烧结温度和时间对陶瓷结构和性能的影响，研究添加剂对陶瓷性能的影响。
（3）评价ZnO-TiO2系微波介质陶瓷性能：测定ZnO-TiO2系微波介质陶瓷的电学性能，如介电常数、介电损耗、温度稳定性等，评价其在微波领域的应用潜力。
3.研究方法采用溶胶-凝胶法、共沉淀法等方法制备前驱体，并通过TG、FTIR等方法研究前驱体的热解机理；采用球磨法、干磨法等方法制备粉体，并通过热重、XRD等方法分析粉体的热稳定性和相结构；采用不同的烧结工艺，测量不同温度、时间下的陶瓷密度、强度和相结构等性能，最终测试陶瓷的电学性能；同时，对不同烧结工艺和添加剂的陶瓷样品进行比较，通过SPSS等软件处理数据并分析陶瓷性能的影响因素。
4.预期结果本研究制备的ZnO-TiO2系微波介质陶瓷将具有高的介电常数、低的介电损耗、良好的温度稳定性等优良性能，具有在微波领域中的应用潜力。
此外，研究结果还将为低温烧结微波介质陶瓷的制备和性能优化提供重要的参考。
先进陶瓷微波烧结技术的研究与产业化应用
5中国粉体工业 2018 No.4先进陶瓷微波烧结技术的研究与产业化应用安振华/文【摘要】微波烧结技术因其在陶瓷材料制备领域的突出优势，被誉为“21世纪新一代烧结技术”。
本文介绍了微波烧结的原理与装置结构，列举了微波烧结与传统烧结工艺相比的特点以及影响微波烧结效果的因素，指出了微波烧结技术亟待解决的问题，综述了微波烧结工艺的应用及产业化现状。
【关键词】微波烧结；先进陶瓷；应用；产业化微波烧结是一种新型的材料致密化烧结工艺，它是利用微波加热对材料进行烧结。
材料的微波烧结始于20世纪60年代中期，Levinson 和Tinga 首先提出陶瓷材料的微波烧结；从70年代中期到90年代中期，国内外对微波烧结技术进行了系统研究，体现在不同材料的微波理论、装置系统优化、介电参数、数值模拟和烧结工艺等方面；90年代后期，微波烧结进入产业化阶段，美国、加拿大、德国、日本等发达国家开始小批量生产陶瓷产品。
我国在1988年将微波用于材料烧结，目前已经取得了很大的进展，正逐步向产业化方向发展。
微波烧结技术因其在陶瓷材料制备领域的突出优势，被誉为“21世纪新一代烧结技术”[1]。
1.微波烧结的原理与装置结构微波烧结原理与传统烧结有着本质区别。
传统烧结是工频电流流过负载电阻，电阻把电能转换成热能，通过对流、辐射、传导方式将热量传递到被烧结的材料，然后材料通过自身的热传导由表及里升温，从而达到烧结目的。
微波烧结是利用微波具有的特殊波段与材料的基本细微结构耦合而产生热量，材料在电磁场中的介质损耗使其材料整体加热至烧结温度，实现致密化的方法[2]。
一般的微波烧结装置主要由微波源系统，微波传输系统，微波烧结腔和监测控制系统4部分组成。
其结构如图1所示：可长时间连续工作的磁控管，它将直流电场中取得的直流能量最大限度地转换成微波能量，储存于谐振腔中，并通过能量耦合器输出到微波传输系统。
微波源的工作频率一般为2.45GHz，输出功率连续可调。
陶瓷材料微波烧结研究进展与工业应用现状
陶瓷材料微波烧结研究进展与工业应用现状陶瓷是一种珍贵的无机非金属材料，由于具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损和绝缘性等特殊性能，因此在高温、热环境中应用非常广泛。
微波烧结是一种采用微波能量加热形成具有抗腐蚀、耐磨损和高强度的材料，在近年来受到广泛关注。
本文主要综述了微波烧结陶瓷材料的研究进展及其在工业应用中的现状。
1.微波烧结陶瓷材料的研究进展陶瓷材料的烧结过程主要是形成陶瓷浆料的粒度和结构，烧结温度主要在1000℃左右，为了取得合格的陶瓷制品，必须保证温度均匀和加热时间恰当。
微波烧结属于高温烧结陶瓷材料，具有加热快、温度高、烧结硬度高、烧结形质佳、烧结效率高等优点，具有比传统烧结技术更高的节能性。
目前，微波烧结陶瓷的研究主要集中在微波加热烧结模式的试验研究，各类氧化物、锆酸锂、金属基复合材料和类似陶瓷制品的合成、烧结技术和性能实验。
2.波烧结陶瓷材料的工业应用微波烧结技术在烧结高效低成本的高性能陶瓷制品中发挥着重要作用，目前应用广泛。
微波烧结陶瓷材料用于航空航天、汽车、轨道交通和电子领域，主要应用在复合材料、半导体绝缘体、铝合金复合粉体等中。
此外，微波烧结陶瓷材料还应用于污水处理、生物医药、节能环保、净化和传感等领域，用于制备催化剂、耐高温滤芯、海水结晶水处理器等，为陶瓷行业提供了巨大的发展空间。
3.论微波烧结陶瓷材料的研究和应用技术已取得长足的进展，其烧结工艺及性能特点为各种高性能陶瓷制品的制作提供了技术支持，在高温烧结陶瓷材料领域占据重要地位。
然而，由于烧结过程的温度和时间控制要求复杂，因此陶瓷微波烧结制品的力学、热力学性能尚有待进一步完善。
未来，根据各种陶瓷材料的特性，持续开展微波烧结技术的研究，进一步提升其在工业应用中的稳定性和可靠性，以确保微波烧结陶瓷材料的稳定性和可靠性。
本文主要介绍了微波烧结陶瓷材料的研究进展及其在工业应用中的现状，以期能够更好地推进陶瓷材料的微波烧结技术发展，提高其在更多领域的应用。