CaO掺杂对镁铝硅系微晶玻璃结构与性能的影响
来源期刊：功能材料2020年第8期
论文作者：夏奇 王志勇 李波
文章页码：8153 - 8157
关键词：微晶玻璃;抗弯强度;热膨胀系数;介电性能;烧结动力学;
摘 要：采用高温熔融法制备镁铝硅系微晶玻璃,研究了CaO掺杂对晶相组成、微观形貌以及抗弯强度、热膨胀系数、介电性能的影响,并基于Arrhenius恒定升温速率模型计算出烧结活化能。结果表明,由于Ca原子进入玻璃网络中,CaO加入有效降低玻璃的软化点及析晶温度,改变玻璃的析晶倾向,同时显著降低烧结活化能,并促进微晶玻璃的烧结过程。次晶相(MgAl2Si3O18)0.6的增加导致微晶玻璃的热膨胀系数提高,而抗弯强度的提升与体积密度的增大及高热膨胀相产生的内应力有关。当CaO掺杂量为3%（质量分数）时,在950℃烧结获得最佳性能:抗弯强度为152 MPa、热膨胀系数为3.52×10-6/℃、介电常数为5.89、介电损耗为1.85×10-3。
夏奇1，王志勇1，李波1,2,3
1. 电子科技大学电子科学与工程学院2. 电子薄膜与集成器件国家重点实验室3. 国家电磁辐射控制材料工程技术研究中心
摘 要：采用高温熔融法制备镁铝硅系微晶玻璃,研究了CaO掺杂对晶相组成、微观形貌以及抗弯强度、热膨胀系数、介电性能的影响,并基于Arrhenius恒定升温速率模型计算出烧结活化能。结果表明,由于Ca原子进入玻璃网络中,CaO加入有效降低玻璃的软化点及析晶温度,改变玻璃的析晶倾向,同时显著降低烧结活化能,并促进微晶玻璃的烧结过程。次晶相(MgAl2Si3O18)0.6的增加导致微晶玻璃的热膨胀系数提高,而抗弯强度的提升与体积密度的增大及高热膨胀相产生的内应力有关。当CaO掺杂量为3%（质量分数）时,在950℃烧结获得最佳性能:抗弯强度为152 MPa、热膨胀系数为3.52×10-6/℃、介电常数为5.89、介电损耗为1.85×10-3。
关键词：微晶玻璃;抗弯强度;热膨胀系数;介电性能;烧结动力学;
