珍珠岩尾矿制备α-堇青石微晶玻璃及其性能研究
发布时间：2021-11-02 12:02
α-堇青石微晶玻璃具有良好的力学性能、优良的介电性能及与Si、GaAs等半导体材料相匹配的热膨胀系数,被认为是最具潜力的低温共烧陶瓷（LTCC）基板材料之一。近几十年来,尽管堇青石微晶玻璃的掺杂改性及热处理工艺等研究取得了长足的发展与进步,但其大都仍依赖于高纯化学试剂原料,烧结温度及成本高。如若能够以价廉易得的天然矿物或尾矿,取代（或部分取代）纯化学试剂制备性能优异,可应用于LTCC基板的堇青石微晶玻璃,将极大降低其生产成本,同时亦有利于天然矿物及其尾矿的高效利用。然而,目前以天然矿物,尤其是其尾矿为主要原料制备堇青石微晶玻璃的研究工作较少,并未形成完善的研究体系,仍需大量的实验研究与探索。论文以珍珠岩尾矿为主要原料,在充分表征其物化性质的基础上,对其用于制备α-堇青石微晶玻璃进行了系统的实验探索与研究。首先根据堇青石理论化学计量比设计实验配方,研究了尾矿中杂质成分对微晶玻璃性能影响,并探究了尾矿的最佳用量;在此基础上,分别探讨了过量镁、铝、硅对微晶玻璃性能及结晶过程的影响。采用傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射、扫描示差量热分析、扫描及透射电子显微技术等仪器对基础玻璃结构以及相应微晶玻...
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：158 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
LTCC技术工艺流程
性取决于硅氧骨架的结合程度（硅原子“非桥氧”之比）。网络生成体氧化物能其含量增加使“非桥氧”数量减少，增As2O5、B2O3、GeO2、SiO2等。网络外外，其含量增加使“非桥氧”数量增多子有：Li+、K+、Na+、（Mg2+）、Ca2+、B化物的作用介于两者之间，能否参与玻配位数为 6 时与网络外体氧化物的作用物的作用相似。这类氧化物有：MgO、而言，玻璃网络结构完整性增强，玻流动决定了微晶玻璃的致密烧结[30-35]。体开始软化并产生粘滞流动，其粘度随部”粘连聚合，并逐步填充颗粒之间的微晶玻璃的理想致密化过程为玻璃开始)所示。
10 于永生：珍珠岩尾矿制备 α-堇青石微晶玻璃及其性能研究降低，且六元环可被[A1O4]四面体随机占据。α-堇青石晶体结构中，六元环的内径为 1.58 nm，其垂直于 c 轴并平行 c 轴叠而形成孔道，可以容纳半径小于孔道内径的各种离子或分子，如 Na+、K+、Ca2+Cs+等[45]，造成六元环的畸变；另外，其他与 Mg2+、Al3+和 Si4+半径相当的离子其置换，这些行为可能会改变堇青石的热学、电学及机械等性能。SiO4四面体构成的六元环
【参考文献】：
期刊论文
[1]MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃制备工艺与力学性能研究[J]. 金彪,汪潇,杨留栓. 陶瓷学报. 2015(02)
[2]粉煤灰为原料的堇青石多孔陶瓷的烧结过程研究[J]. 马捷,张学斌. 广州化工. 2014(13)
[3]以钾长石制备α-堇青石微晶玻璃及其性能研究[J]. 吴剑芳,李珍,何航,黄焱球,李飞,郝小非. 材料导报. 2013(10)
[4]TiO2/ZrO2掺杂MAS系LTCC生带的烧结致密化研究[J]. 张孔. 电子与封装. 2013(02)
[5]Na2O对MAS系玻璃熔体性质及微晶玻璃结构的影响[J]. 何峰,郑媛媛,邓恒涛,冯小平,乔勇. 武汉理工大学学报. 2013(01)
[6]B2O3-TiO2掺杂堇青石微晶玻璃制备及其晶化行为[J]. 曹颖,印万忠,王国胜,徐昱峰. 东北大学学报(自然科学版). 2012(08)
[7]堇青石基微晶玻璃的研究新进展[J]. 曹颖,印万忠,王国胜. 材料导报. 2012(13)
[8]钾钠含量对堇青石蜂窝陶瓷性能的影响[J]. 李月丽,刘建,胡华,彭红,王松林. 人工晶体学报. 2012(01)
[9]BaO-MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的研究[J]. 宋杰,唐乃岭,王志强,廖小平. 大连工业大学学报. 2012(01)
[10]利用煤矸石低温合成堇青石陶瓷粉体的研究[J]. 杨留栓,汪潇,王宇斌,王继娜,蒋勋. 硅酸盐通报. 2011(06)
硕士论文
[1]钾长石矿制备低温烧结α-堇青石微晶玻璃基板材料[D]. 吴剑芳.中国地质大学 2014
[2]钠镁铝硅系统微晶玻璃快速微晶化机理的研究[D]. 李长久.大连理工大学 2004
本文编号：3471946
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：158 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
LTCC技术工艺流程
性取决于硅氧骨架的结合程度（硅原子“非桥氧”之比）。网络生成体氧化物能其含量增加使“非桥氧”数量减少，增As2O5、B2O3、GeO2、SiO2等。网络外外，其含量增加使“非桥氧”数量增多子有：Li+、K+、Na+、（Mg2+）、Ca2+、B化物的作用介于两者之间，能否参与玻配位数为 6 时与网络外体氧化物的作用物的作用相似。这类氧化物有：MgO、而言，玻璃网络结构完整性增强，玻流动决定了微晶玻璃的致密烧结[30-35]。体开始软化并产生粘滞流动，其粘度随部”粘连聚合，并逐步填充颗粒之间的微晶玻璃的理想致密化过程为玻璃开始)所示。
10 于永生：珍珠岩尾矿制备 α-堇青石微晶玻璃及其性能研究降低，且六元环可被[A1O4]四面体随机占据。α-堇青石晶体结构中，六元环的内径为 1.58 nm，其垂直于 c 轴并平行 c 轴叠而形成孔道，可以容纳半径小于孔道内径的各种离子或分子，如 Na+、K+、Ca2+Cs+等[45]，造成六元环的畸变；另外，其他与 Mg2+、Al3+和 Si4+半径相当的离子其置换，这些行为可能会改变堇青石的热学、电学及机械等性能。SiO4四面体构成的六元环
【参考文献】：
期刊论文
[1]MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃制备工艺与力学性能研究[J]. 金彪,汪潇,杨留栓. 陶瓷学报. 2015(02)
[2]粉煤灰为原料的堇青石多孔陶瓷的烧结过程研究[J]. 马捷,张学斌. 广州化工. 2014(13)
[3]以钾长石制备α-堇青石微晶玻璃及其性能研究[J]. 吴剑芳,李珍,何航,黄焱球,李飞,郝小非. 材料导报. 2013(10)
[4]TiO2/ZrO2掺杂MAS系LTCC生带的烧结致密化研究[J]. 张孔. 电子与封装. 2013(02)
[5]Na2O对MAS系玻璃熔体性质及微晶玻璃结构的影响[J]. 何峰,郑媛媛,邓恒涛,冯小平,乔勇. 武汉理工大学学报. 2013(01)
[6]B2O3-TiO2掺杂堇青石微晶玻璃制备及其晶化行为[J]. 曹颖,印万忠,王国胜,徐昱峰. 东北大学学报(自然科学版). 2012(08)
[7]堇青石基微晶玻璃的研究新进展[J]. 曹颖,印万忠,王国胜. 材料导报. 2012(13)
[8]钾钠含量对堇青石蜂窝陶瓷性能的影响[J]. 李月丽,刘建,胡华,彭红,王松林. 人工晶体学报. 2012(01)
[9]BaO-MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的研究[J]. 宋杰,唐乃岭,王志强,廖小平. 大连工业大学学报. 2012(01)
[10]利用煤矸石低温合成堇青石陶瓷粉体的研究[J]. 杨留栓,汪潇,王宇斌,王继娜,蒋勋. 硅酸盐通报. 2011(06)
硕士论文
[1]钾长石矿制备低温烧结α-堇青石微晶玻璃基板材料[D]. 吴剑芳.中国地质大学 2014
[2]钠镁铝硅系统微晶玻璃快速微晶化机理的研究[D]. 李长久.大连理工大学 2004
本文编号：3471946
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