CaCu₃Ti₄O12 (CCTO) is a potential dielectric material with giant permittivity, good stability over the wide temperature and frequency range. However, the dielectric responses of CCTO-based ceramics are mainly investigated in the frequency of 10 ²–10⁶ Hz, which is far low to clarify the intrinsic dielectric feature. So, microwave dielectric properties have been investigated for the CCTO porous ceramics sintered at low temperature (≤1000°C). Good microwave dielectric properties of permittivity ?? = 62.7, quality factor Qf = 3062 GHz and temperature coefficient of the resonant frequency τf = 179 ppm/°C are achieved for the CCTO ceramics sintered at 1000°C, the dielectric loss significantly decreases two orders to 0.002 compared to that of CCTO ceramics sintered at critical temperature of 1020°C confirmed by differential scanning calorimetry (DSC). This clue indicates that giant permittivity and high loss is not intrinsic for CCTO ceramics, but derives from composition segregation, liquid phase and defects associated with internal barrier layer capacitor (IBLC). It suggests that CCTO-based ceramics is a promising microwave dielectric materials with high permittivity.

在配方和原料一定的情况下，高铝瓷的组成、结构与性能在很大程度上取决于烧成制度。本文系统研究了高铝瓷物相组成、微观结构和力学性能随烧成温度的变化，并分析了原因。结果表明，随着烧成温度从1 160 ℃升高到1 310 ℃，瓷件中发生熔解的刚玉和石英颗粒增加，内部刚玉相含量从3785%（质量分数，下同）下降到3502%，石英相含量从760%下降到194%，熔解的刚玉和部分石英以莫来石形式析出，瓷件内部莫来石含量从749%升高到1141%。随着烧成温度从1 160 ℃升高到1 280 ℃，瓷件内部玻璃相含量从4706%提高到5163%，瓷件真气孔率从1250%下降到559%，但是当烧成温度达到1 310 ℃时，瓷件过烧，内部真气孔率增加到699%。当烧成温度为1 160 ℃时，瓷件生烧，存在开口气孔，瓷件弯曲强度仅151 MPa；当烧成温度增加到1 190 ℃，弯曲强度达最大值181 MPa；随着烧成温度继续升高到1 310 ℃，瓷件内部总晶相含量从5294%下降到4837%，瓷件内部起弥散增强作用的晶相颗粒减少，瓷件强度从181 MPa逐渐降至158 MPa。这些研究结果对优化高铝瓷的配方、烧成制度及材料性能都有重要的参考意义。

低温瓷釉(LTE)涂层是一种新型金属表面无机防腐涂层，了解其在烧结成型过程中的熔化行为有助于调控LTE涂层烧结工艺，得到基材表面覆盖完全、平滑的涂层。本文采用同步热分析仪研究LTE涂层粉末在烧结过程中的质量和热量变化，采用热机械分析仪测得LTE涂层圆柱体样品的玻璃化转变温度和热膨胀系数，采用自制热台显微镜研究不同升温速率下LTE涂层圆柱体样品黏度、高度、体积以及接触角的变化。结果表明，随着升温速率提高，LTE涂层圆柱体样品的烧结温度、软化温度和球形温度均降低，黏度减小，有利于涂层流平，因此宜采用20 ℃/min的升温速率。在530~550 ℃时，LTE涂层圆柱体样品的高度和接触角随温度的变化都将进入平台期，因此宜选择该温度区间作为LTE涂层的烧结温度。

以羧甲基纤维素(CMC)为黏结剂, 通过挤出成型的方式制备氮化硅陶瓷管材, 并研究了黏结剂含量对陶瓷管材生坯性能的影响, 烧结温度对氮化硅陶瓷相对密度、弯曲强度和微观形貌的影响, 以及氮化硅陶瓷的高温强度性能。结果表明: 黏结剂含量为7%(质量分数)时, 可制得干燥收缩均匀、表面光滑、无微裂纹的陶瓷管材生坯; 烧结温度在1 740 ℃时, 氮化硅陶瓷的相对密度和弯曲强度达到最大值, 分别为96%和(684±23) MPa, 其1 200 ℃时的弯曲强度达(380±21) MPa, 具有良好的高温强度性能。

本文以铜浆料用ZnO-B2O3-SiO2-BaO玻璃为对象, 通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)、核磁共振铝谱(27Al NMR)、差示扫描量热(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)等表征方法, 研究了ZnO含量对其结构和性能的影响。结果表明,随着ZnO含量的增加, 玻璃试样中BO/NBO(摩尔比)、玻璃试样的平均桥氧数和［ZnO4］/［ZnO6］摩尔比均先增大后减小, ［BO4］/［BO3］摩尔比增大, ［AlO6］和［AlO5］摩尔占比增大, ［AlO4］摩尔占比降低。玻璃试样网络结构连接度整体先致密后疏松, 且当ZnO的质量分数为36%时玻璃试样网络结构最为致密。当ZnO质量分数从32%增加到42% 时, 玻璃试样的DSC曲线中玻璃化转变温度Tg、起始烧结温度TS1和热膨胀系数(CTE)均先降低后升高, CTE数值范围为6.0×10-6~6.3×10-6 K-1, 符合铜浆料与Ca1-xSrxZrO3陶瓷基板封接时的热膨胀与烧结温度等要求。

传统方法制备微波介质陶瓷通常需要1 000 ℃以上高温, 不仅工艺周期长、能量消耗高, 而且难以实现多种材料体系的集成共烧。如今, 无线通讯技术的不断革新和蓬勃发展对微波器件小型化、集成化提出了更高要求, 低温共烧陶瓷/超低温共烧陶瓷技术被开发和广泛应用。研究烧结温度更低、烧结效率更高, 且微波介电性能优异的节能环保型绿色制备工艺, 已经成为全球范围内研究热点之一。液相烧结、热压烧结、微波烧结、放电等离子体烧结、闪烧等烧结工艺的提出促进了低温烧结微波介质陶瓷的发展。最近, 又出现了一种新的超低温烧结工艺-冷烧结技术。冷烧结具有极低的烧结温度(一般 ≤300 ℃)、可在短时间内实现陶瓷高致密化, 且在物相稳定性、复合共烧以及晶界控制等方面有着优势, 为超低温烧结工艺以及微波介质材料体系的开发提供了新的契机。

坩埚耐火材料对钛合金熔炼的质量非常重要，为开发高性能新型坩埚材料，以工业Y2O3和Al2O3-MgO-CaO系粉末(AMC)为原料，制备出Y2O3-Al2O3-MgO-CaO系复合耐火材料，研究了烧结温度(1 500 ℃、1 600 ℃)和AMC含量(0、25%、50%、75%和100%，质量分数)对所制备耐火材料的物相组成、烧结性能(线收缩率、体积收缩率、显气孔率、体积密度)、常温耐压强度、抗热震性能和显微结构的影响。结果表明：相对于Y2O3和AMC材料，复合材料的性能均有所提高；提高烧结温度，其性能更佳；且随着AMC含量的提高，复合材料的线收缩率、体积收缩率、体积密度和常温耐压强度随之增大，显气孔率降低；当AMC的质量含量为75%时，1 500 ℃烧结3 h制得复合材料的综合性能最优，其显气孔率为4.37%，常温耐压强度为274.99 MPa，3次水冷热震后残余强度为161.60 MPa，残余强度保持率为58.78%。

云南具有丰富的矿产资源, 钠长石是当地的优势矿种之一, 然而目前钠长石产业结构单一, 产品附加值低。本文以云南钠长石为原材料, 采用数字光处理(DLP)技术制备钠长石陶瓷, 探究了烧结温度对钠长石陶瓷性能的影响, 并基于研究结果成功制备出结构复杂的钠长石陶瓷。结果表明, DLP技术制备的钠长石陶瓷成形效果良好, 钠长石陶瓷素坯的抗弯强度为18.30 MPa。随着烧结温度的升高, 钠长石陶瓷的主要物相为钠长石和钙长石, 无新相产生, 且钠长石陶瓷的收缩率、致密化程度和抗弯强度逐渐增大。当烧结温度达1 150 ℃时, 钠长石陶瓷试样收缩率最大, 为35.25%(Z方向), 微观组织致密, 力学性能良好, 其抗弯强度为98.69 MPa。将云南钠长石与数字光处理技术相结合制备高性能、结构复杂的钠长石陶瓷对促进云南钠长石的产业发展具有较为重要的推动作用。

以萤石尾矿和废玻璃为主要原料，硅酸钙为添加剂，采用烧结法制备微晶玻璃。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对微晶玻璃的析晶特性和微观形貌进行表征，利用Image Pro Plus统计晶粒的尺寸和数量，利用Factsage软件对不同配比下微晶玻璃制备过程中的物相和高温液相量的变化进行表征，并对微晶玻璃的抗折强度和耐酸碱性能进行测试。结果表明：通过废玻璃引入磷元素，可制备出主晶相为氟磷灰石(Ca5P3O12F)的微晶玻璃，且烧成温度范围宽，在1 060~1 180 ℃均可得到表现良好的微晶玻璃；随着添加剂硅酸钙配比的提高，主晶相种类并未改变，但氟磷灰石晶粒细化，有利于提升微晶玻璃的机械性能；当萤石尾矿质量分数为30%、废玻璃质量分数为60%、硅酸钙质量分数为10%时，制备的微晶玻璃具有良好的强度和耐酸碱性能。本研究设计的微晶玻璃为萤石尾矿的回收利用提供了新途径，对降低微晶玻璃生产成本和促进固废资源循环经济的发展具有重要的现实意义和经济效益。

以α-Al2O3为原料, 环保无毒的海藻酸钠为凝胶体系, 通过氯化钙溶液引入钙离子, 利用凝胶-滴注及无压烧结的方法制备了Al2O3多孔陶瓷球, 研究了固化时间及烧结温度对Al2O3多孔陶瓷球的气孔率、抗压强度及显微结构的影响规律。结果表明: 固化时间延长, 有利于钙离子迁移, 与海藻酸钠发生反应, 形成三维交联网状结构, 使Al2O3粉原位固化形成陶瓷球坯。烧结温度升高, 颗粒间的间隙孔减少, 显微结构更加均匀, 抗压强度升高。Al2O3多孔陶瓷球的气孔率约在47.7%~78.1%之间, 抗压强度在1.2~36.0 MPa范围内。通过优化固化时间、烧结温度、Ca2+浓度等工艺参数可调控多孔陶瓷球的气孔率、孔结构及抗压强度。利用工艺简单的凝胶-滴注法方便进行多孔陶瓷球的直径、球形度及性能的控制, 在催化剂载体、吸附、分离提纯等领域将具有广泛的应用前景。