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二氧化钛对镁铝硅微晶玻璃析晶行为与性能的影响
作者:余炜 梁新辉 李书志 高文凯 张占蒙 钟波 王静 韩建军 
单位:1.武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室2.咸宁南玻光电玻璃有限公司 
关键词:微晶玻璃  堇青石  表面析晶  介电性能  二氧化钛  
分类号:
出版年,卷(期):页码:2022,50(5):1283-1291
DOI:10.14062/j.issn.0454-5648.20210554
摘要:
堇青石微晶玻璃具有低介电常数、低介电损耗、低热膨胀等优点,化学计量堇青石 Mg O–Al2O3–SiO2 (MAS)玻璃组成易表面析晶。采用熔融–整体析晶法制备了 MAS 微晶玻璃,研究了 TiO2 添加量对 MAS 微晶玻璃析晶行为和性能的影响。随着 TiO2 添加量的增加,玻璃化转变温度和第 1 析晶峰温度降低,说明 TiO2 能够有效促进析晶。Ti O2 进入玻璃网络结构中,促进玻璃中先形成 μ-堇青石和钛酸镁铝相,在较高温度下转变为 α-堇青石。当 x(TiO2)>5% (摩尔分数)时玻璃结晶机制为体析晶。当 TiO2含量增加到 10 %时,经 800 ℃保温 10 h+1 000 ℃保温 5 h 热处理的微晶玻璃具有高密度 2.95 g/cm3,高硬度 9.67 GPa,高热导率 2.13 W/(m·K)。在频率为 8.2~12.4 GHz,其介电常数为 6.3~6.5,介电损耗在 10–2~10–3内波动,在频率为 1 MHz,介电常数为 10.8,介电损耗为 0.024 4。
基金项目:
国家自然科学基金(52072278); 中央高校基础研究经费项目(WUT:2021ZVA124);
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参考文献:
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