自燃燒制備復合氧化物功能陶瓷技術中復合氧化物的含義是含兩種以上金屬離子的氧化物,該氧化物可以是單一組分的化合物,可以是多種組分組成的固體溶體,也可以是有多相組成的混合物。本技術的研究對象是由三種金屬離子組成的固溶體復合氧化物。自燃燒一改傳統(tǒng)的固相反應法的耗能高、易引入雜質、陶瓷組分不均勻以及晶粒過分長大等缺點,也不似溶膠凝膠法那樣使用金屬醇鹽、粉體產(chǎn)量少,也改變了噴霧熱解工藝中粉體煅燒溫度溫度的劣勢,它結合了溶膠凝膠法的產(chǎn)物組分均勻顆粒微細的優(yōu)點,同時也利用了噴霧熱解決快速制粉的優(yōu)勢,因而也很有發(fā)展前途。
本技術研究人員單獨提出了利用溶液中離子存在形式百分分布與溶液PH值的關系求算自燃燒反應的最佳PH值范圍,這一成果不僅在本技術的研究工作中得到成功的應用,同樣也可以應用于其它結合體系。
利用自燃燒技術制備的:
1、(Sr,pb)Tio3陶瓷粉體晶粒50nm以下;陶瓷顆粒平均徑在0.5um左右;BaNd2Ti4O12和BaNd2Ti5O14粉體晶粒在50nm左右;
2、(Sr,pb)Tio3陶瓷粉體晶化溫度為500℃;(Sr,pb)Tio3陶瓷的lg ρmax/lg ρmin為6:1;
3、BaNd2Ti4O12和BaNd2Ti5O14陶瓷粉體的晶化溫度為800℃,比國際文獻報道的1200℃低400℃。煅燒溫度減少至2小時(文獻報道為40小時);
4、BaNd2Ti4O12和BaNd2Ti5O14陶瓷的最佳燒結溫度均為1150℃,燒結時間為2小時;
5、最佳燒結溫度條件下,BaNd2Ti4O12陶瓷介電常數(shù)為84,比文獻報道的最高值80高,無載品質因子為2500,比文獻報道值2140高;BaNd2Ti4O12陶瓷的介電常數(shù)為80,比文獻報道的最高值78高;無載品 質因子為2000,比文獻報道值1190高;
6、噴霧熱解可快速制備復合氧化物陶瓷粉體,以(Sr,pb)Tio3為例,可形成400g/h的生產(chǎn)能力。