2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展使得“輕薄化、多功能化、無(wú)線化”成為電子元器件的發(fā)展趨勢(shì),作為電子元器件載體的電子材料,也順應(yīng)這種趨勢(shì)向高集成化和多功能化發(fā)展。低溫共燒陶瓷LTCC(LowTemperatureCo-firedCeramics)以其優(yōu)異的電學(xué)、機(jī)械、熱學(xué)及工藝特性,已經(jīng)成為電子器件模塊化和集成化的主要技術(shù)之一,因此,符合高集成化和多功能化同時(shí)具有低溫共燒特性的磁電復(fù)合材料以及相關(guān)的陶瓷粉體應(yīng)運(yùn)而生。本論文以具有低溫?zé)Y(jié)特性的磁電復(fù)合材

2、料和陶瓷粉體為研究目標(biāo),采用熱混熱壓技術(shù)制備了NZO/POE柔性磁電復(fù)合材料,采用傳統(tǒng)固相燒結(jié)法和混雜工藝制備了一系列具有低溫共燒特性的磁電復(fù)合材料,并對(duì)以上磁電復(fù)合材料的性能進(jìn)行了研究。分別采用低溫燃燒法和熔鹽法制備了NaNbO3和K0.5Na0.5NbO3以及LiNbO3和CoFe2O4超細(xì)粉體,研究了制備工藝參數(shù)對(duì)粉體的物相和形貌的影響及相關(guān)機(jī)理。
   (1)采用Nb2O5、Na2CO3和K2CO3為原料,用尿素作為燃料

3、劑,低溫燃燒法合成了純度較高的NaNbO3和K0.5Na0.5NbO3超細(xì)粉體。研究了熱處理溫度、保溫時(shí)間以及尿素的用量等對(duì)所得粉體的物相組成和形貌的影響。結(jié)果表明:當(dāng)[Na2CO3+Nb2O5]/[尿素]比以及[K2CO3+Ya2CO3+Yb2O5]/[尿素]比值為1∶1,燃燒熱處理溫度控制為550℃,并在此溫度保溫時(shí)間為6h時(shí)可得到的較純的正交相結(jié)構(gòu)的NaNbO3和K0.5Na0.5NbO3超細(xì)粉體。通過(guò)SEM對(duì)所得粉體的形貌進(jìn)行分

4、析發(fā)現(xiàn)晶粒發(fā)育完全,大部分呈明顯的方形顆粒狀,晶粒小且分布均勻。表明尿素可以作為燃燒劑,在反應(yīng)過(guò)程中釋放出熱量使得NaNbO3和K0.5Na0.5NbO3在較低的溫度下形成超細(xì)粉體。
   (2)分別以Li2SO4-Na2SO4和NaCl-KCl為熔鹽,采用熔鹽法在較低的溫度下合成了純相的LiNbO3和CoFe2O4超細(xì)粉體。研究了熔鹽的種類及熱處理溫度、保溫時(shí)間以及熔鹽的用量等對(duì)所得粉體的物相組成和形貌的影響。結(jié)果表明,以Li

5、2SO4-Na2SO4為熔鹽可以在650℃,保溫5min的條件下快速合成LiNbO3超細(xì)粉體,而采用NaCl-KCl為熔鹽無(wú)法得到純相的LiNbO3超細(xì)粉體。反應(yīng)物與熔鹽的比例從2∶1變化到1∶2的范圍內(nèi)均可以獲得純相的LiNbO3超細(xì)粉體。由于Li2SO4-Na2SO4熔鹽的最低共熔點(diǎn)小于NaCl-KCl熔鹽,所以,采用Li2SO4-Na2SO4為熔鹽可以在更低的溫度(700℃)下得到純相的CoFe2O4超細(xì)粉體。對(duì)于所合成的LiNb

6、O3和CoFe2O4超細(xì)粉體,隨著熱處理溫度的升高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng),粉體的晶粒粒徑均呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì),晶粒發(fā)育逐漸完善。
   (3)本論文采用熱混熱壓技術(shù)制備了Ni0.8Zn0.2Fe2O4/POE(NZO/POE)柔性磁電復(fù)合材料。當(dāng)聚合物基體的含量一定的情況下,隨著NZO含量的增加,復(fù)合材料的介電常數(shù)、磁導(dǎo)率、介電損耗和磁導(dǎo)率均逐漸增加。所有復(fù)合材料的截止頻率均高于1GHz。復(fù)合材料的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率均顯示出較好的頻率

7、穩(wěn)定性。且在測(cè)試頻率范圍內(nèi)復(fù)合材料的具有非常小的介電損耗和磁損耗。隨著填充相含量的增加,復(fù)合材料的機(jī)械性能降低。所有的復(fù)合材料均具有較好的柔性。
   (4)采用傳統(tǒng)的固相燒結(jié)法制備了0.7BiFeO3-0.3BaTiO3/BiY2Fe5O12(BFO-BT/BYIG)和La0.1Bi0.9FeO3/BiY2Fe5O12(LBFO/BYIG)復(fù)合材料。用XRD和SEM對(duì)復(fù)合材料的相組成和微觀形貌進(jìn)行了表征。XRD結(jié)果表明鐵電功能

8、相和鐵磁功能相之間沒(méi)有明顯的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,兩相能共存。SEM微觀結(jié)構(gòu)分析表明,所得復(fù)合材料具有較為致密均勻的微觀結(jié)構(gòu)。電磁性能研究表明,所得復(fù)合材料具有較高的電阻率,從而保證提高磁性的同時(shí),鐵電性得到了較好的繼承。
   (5)采用混雜工藝制備了0.7BiFeO3-0.3BaTiO3/Y3Fe5O12(BFO-BT/YIG)復(fù)合材料。用XRD和SEM對(duì)復(fù)合材料的相組成和微觀形貌進(jìn)行了表征。XRD結(jié)果表明BFO-BT和YIG兩相之

9、間沒(méi)有明顯的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,兩相能共存。SEM微觀結(jié)構(gòu)分析表明,所得復(fù)合材料具有較為致密均勻的微觀結(jié)構(gòu)。表明YIG以溶膠的形式引入可以顯著降低燒結(jié)溫度,從而達(dá)到兩相的低溫共燒。電磁性能研究表明,所得BFO-BT/YIG復(fù)合材料具有較高的電阻率,從而保證提高磁性的同時(shí),鐵電性得到了較好的繼承。當(dāng)BYIG的含量為5%時(shí),復(fù)合材料的剩余極化強(qiáng)度與純相的BFO-BT幾乎相等。
   (6)以低熔點(diǎn)BaCu(B2O5)作為燒結(jié)助劑,分別采用

10、傳統(tǒng)的固相燒結(jié)法和絲網(wǎng)印刷工藝制備了具有低溫?zé)Y(jié)特性的Ba0.6Sr0.4TiO3/Ni0.37Cu0.20Zn0.43Fe1.92O3.88(BST/NiCuZn)塊體復(fù)合材料和復(fù)合厚膜材料。用XRD和SEM對(duì)復(fù)合材料的相組成和微觀形貌進(jìn)行了表征。XRD結(jié)果表明BST和NiCuZn兩相之間沒(méi)有明顯的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,兩相能共存。SEM微觀結(jié)構(gòu)分析表明,所得復(fù)合材料具有低溫共燒特性且具有較為致密均勻的微觀結(jié)構(gòu)。電磁性能研究表明,復(fù)合材料的具

11、有較高的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率以及較小的介電損耗和磁損耗。
   (7)采用傳統(tǒng)的固相燒結(jié)法制備了Bi3Ti4O12/Ni0.37Cu0.20Zn0.43Fe1.92O3.88(BTO/NiCuZn)復(fù)合材料。用XRD和SEM對(duì)復(fù)合材料的相組成和微觀形貌進(jìn)行了表征。XRD結(jié)果表明BTO和NiCuZn兩相之間沒(méi)有明顯的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,兩相能共存。SEM微觀結(jié)構(gòu)分析表明,950℃燒結(jié)所得復(fù)合材料具有較為致密均勻的微觀結(jié)構(gòu)。電磁性能研究表明,

12、復(fù)合材料具有較高的磁導(dǎo)率和巨介電常數(shù)效應(yīng)。巨介電常數(shù)效應(yīng)源于復(fù)合材料中存在Maxwell-Wagner界面極化機(jī)制,。
   (8)以低熔點(diǎn)BaCu(B2O5)作為燒結(jié)助劑,采用傳統(tǒng)的固相燒結(jié)法制備了Ba(Fe0.5Nb0.5)O3/Ni0.37Cu0.20Zn0.43Fe1.92O3.88(BFN/NiCuZn)復(fù)合材料。用XRD和SEM對(duì)復(fù)合材料的相組成和微觀形貌進(jìn)行了表征。XRD結(jié)果表明BTO和NiCuZn兩相之間沒(méi)有明顯

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