微晶白云母高溫結(jié)構(gòu)變化及其對(duì)介電性能的影響.pdf

1、川西地區(qū)發(fā)現(xiàn)的沉積型微晶白云母是一種新型的白云母類礦物，除了擁有白云母的耐熱、耐酸堿、絕緣、強(qiáng)度高、劈性好等一系列優(yōu)良的性能外，還具有結(jié)晶超細(xì)、礦質(zhì)純、白度好、成本低、易于加工成粉體材料的優(yōu)點(diǎn)而優(yōu)于傳統(tǒng)的白云母資源。由于白云母類礦物具有特殊層狀晶體結(jié)構(gòu)，晶格十分穩(wěn)定，是絕緣材料中最重要的品種之一，在電氣領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。對(duì)不同煅燒溫度的微晶白云母的結(jié)構(gòu)及其電絕緣性能的變化進(jìn)行研究，不僅為微晶白云母電絕緣材料的開發(fā)應(yīng)用提供理論依據(jù)和

2、指導(dǎo)，而且對(duì)緩解片狀白云母資源日益枯竭的現(xiàn)狀及拓寬云母類電絕緣材料的應(yīng)用范圍具有重要意義。 論文利用X射線衍射分析技術(shù)、紅外圖譜分析（FTIR）、熱分析（DSC-TG）等現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)分析了微晶白云母晶體化學(xué)特征及其高溫結(jié)構(gòu)變化；并分析微晶白云母及煅燒微晶白云母的體積電阻率、介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角正切值等介電性能，以及在低中頻范圍內(nèi)隨頻率的變化規(guī)律。確定在何種溫度下煅燒的微晶白云母介電性能最優(yōu)，及在特定頻率條件下，使用何種溫度下

3、煅燒的微晶白云母作為電絕緣材料最為合適，分析了煅燒微晶白云母介電性能變化原因及機(jī)理。論文取得了主要成果如下： （1）400～700℃，煅燒微晶白云母脫除少量結(jié)構(gòu)水，并未較大改變結(jié)構(gòu)中各原子位置；800～900℃，大量脫除結(jié)構(gòu)內(nèi)羥基，煅燒微晶白云母與微晶白云母相比，原子位置有較大的調(diào)整，但仍然保持云母的礦物特性，一直維持到900℃；1000℃以上，微晶白云結(jié)構(gòu)破壞，物相分解。 （2）微晶白云母的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗都隨頻率的

4、升高而降低，當(dāng)頻率在1kHz時(shí)，ε為9.60，tgδ為0.2042；頻率在80kHz時(shí)，ε為7.00，tgδ為0.0810；頻率在1000kHz時(shí)，ε為6.37，tgδ為0.0579。 （3）煅燒微晶白云母的介電常數(shù)高于微晶白云母的介電常數(shù)，并且隨煅燒溫度的升高而增大，400～700℃煅燒微晶白云母的介電常數(shù)稍微逐漸增大，ε為11.57～12.43，800～900℃，增大幅度最大，ε為18.86～18.88。800℃煅燒微晶白云

5、母的介電常數(shù)最大，ε為18.88，微晶白云母的介電常數(shù)最小，ε為9.60；煅燒微晶白云母的介電常數(shù)隨頻率升高逐漸降低，并且與微晶白云母相比，隨頻率降低的速度較快，800～900℃，下降速度最快，當(dāng)頻率在1kHz時(shí)介電常數(shù)為11.58～18.88，當(dāng)頻率在80kHz時(shí)，ε為6.78～7.58，當(dāng)頻率在1000kHz時(shí)，ε為5.74～6.35。 （4）煅燒微晶白云母的介質(zhì)損耗高于微晶白云母的介質(zhì)損耗，并且隨煅燒溫度的升高而增大，40

6、0～700℃煅燒微晶白云母的介質(zhì)損耗略有增大，tgδ為0.3100～0.4159，800～900℃，增大幅度最大，tgδ為1.0302～1.0761。900℃煅燒微晶白云母的介質(zhì)損耗角正切值最大，tgδ為1.0761，微晶白云母的介質(zhì)損耗最小，tgδ為0.2042；煅燒微晶白云母的介質(zhì)損耗隨頻率升高逐漸降低，并且與微晶白云母相比，隨頻率降低的速度較快，800～900℃，下降速度最快，當(dāng)頻率在1kHz時(shí)，tgδ為1.0302～1.0761