Cu2+离子A位取代对MgTiO3陶瓷结构及介电性能的影响

采用固相反应制备了Mg_1-xCu_xTiO₃(0.00≤x≤0.20)微波介电陶瓷,研究CuO烧结助剂对MgTiO₃陶瓷的微观结构和微波介电性能的影响。实验结果表明,CuO中的Cu²⁺离子会进入到MgTiO₃晶格中并取代Mg²⁺,形成Mg_1-xCu_xTiO₃固溶体。由于液相效应,适量的CuO可以促进MgTiO₃陶瓷的致密化烧结,降低其烧结温度。Cu²⁺离子的A位取代会改变样品的TiO₆八面体扭曲度。随着Cu²⁺离子含量的增加,会使MgTiO₃陶瓷的结构稳定性降低。随着CuO含量的增加,晶粒的不均匀生长和液相的出现导致样品的品质因数(Qf)下降。同时,Mg_1-xCu_xTiO₃陶瓷的相对密度、结构稳定性和平均共价度的降低也会恶化陶瓷的Qf值。样品的介电常数(ε_r)与离子极化率、杂相和TiO₆八面体扭曲度相关。样品的谐振频率温度系数(τ_f)随TiO₆八面体扭曲度的增加而减小。当x=0.08时,样品可在1 150℃实现致密化烧结,且τ_f值改善至-3.4×10^-5℃^-1。     

CeO2对磷酸钙玻璃固化体结构的影响

采用高温熔融冷淬法制备了xCeO₂·(100-x)CaO·100P₂O₅(x：0~12)玻璃固化体。利用XRD、Raman、FTIR和DSC等方法表征了包容CeO₂磷酸钙玻璃固化体的结构特点和析晶性能。结果表明,玻璃固化体微观结构属于偏磷酸盐玻璃。CeO₂未改变玻璃的基本结构,位于磷酸钙玻璃网络空隙中,起网络修饰作用。添加量小于6mol%时,易形成均质玻璃,在此范围内,随着CeO₂含量增加玻璃固化体的热稳定性和抗析晶能力提高,玻璃的熔化温度降低。CeO₂添加量为6mol%时,玻璃的热稳定性最好。添加量9mol%~12mol%时,CeO₂与磷酸钙玻璃基体反应生成独居石结构晶相。     

氧化钆对铁磷酸盐玻璃结构的影响

为探究Gd2O3含量对40Fe2O3-60P2O5(mol%)基础玻璃结构的影响,采用传统熔融-冷却法制备xGd2O3-(100-x)(40Fe2O3-60P2O5)(0≤x≤12mol%)系列玻璃。利用XRD、SEM、FTIR和Raman等手段对玻璃结构进行表征,并测试了玻璃密度和维氏硬度。结果表明,在Gd2O3含量小于等于4mol%时,易形成均质玻璃,在此范围内,玻璃密度和硬度都随Gd2O3含量的增加而增加,玻璃结构以焦磷酸盐结构为主,并伴随少量的正磷酸盐和偏磷酸盐结构。在磷酸盐玻璃结构中,Gd3+作为网络修饰离子,位于玻璃网络结构间隙。