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

来源：硅酸盐学报, 2022, 50(05): 1283-1291.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20210554

• 微晶玻璃
• 堇青石
• 表面析晶
• 介电性能
• 二氧化钛

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–Al_2O_3–SiO_(2 )(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 TiO_(2 )添加量对 MAS 微晶玻璃析晶行为和性能的影响。随着 TiO_(2 )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 TiO_(2 )能够有效促进析晶。Ti O_(2 )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(TiO_2)>5% (摩尔分数)时玻璃结晶机制为体析晶。当 TiO_2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/cm~3，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。

• 单位
  咸宁南玻光电玻璃有限公司; 武汉理工大学; 硅酸盐建筑材料国家重点实验室