PDF《溶胶 -凝胶法合成堇青石的研究进展》

10 0 0℃烧 结的样品具有粒状和杆状两种无定形形态, 平均尺寸在

1 0 0~

2 0 0n m之间.该材料具有低介电常数、 低损耗 系数并且能与高导电的金属片如 A u , A g P d , C u在低温下(

10 0 0℃以下) 共烧, 可以作为高频 M L C I s 材料.研究表明掺杂适量的 B

2 O 3和P2O5降低了堇青石的烧结温度和粉体粒度, 并且有利于与其他金属材料 复合.Wa n gS h a o h o n g 等[

1 7 ] 将硝酸镁、 硝酸铝、 T E O S 溶解于脱水乙醇中, 滴加氢氧化铵和含有少量 B i

2 O

3 的 乙醇溶液直至形成凝胶( p H= 6~

7 ) , 在900℃煅烧出现亚稳态的 μ 堇青石并且在

9 5 0℃转变成稳定态的 α 堇青石.堇青石粉末平均尺寸是

4 7 4n m且分布均匀, 经950℃烧结后只有六方 α相稳定存在.烧结的致 密化过程主要发生在

8 0 0~

9 3 0℃的温度范围, 并且遵循粘性流动原理.在高频(

1 . 5G H z ) 时, 烧结体的介 电常数是

4 .

2 , 介电损失低于

0 .

0 0

1 .该研究中得到的堇青石能应用于高频电子领域如高频片式电感和包 装.

3 堇青石的近期研究热点 目前, 堇青石的研究热点主要有如何提高其红外辐射特性、 将其作为催化剂的载体以及与其他物质相复 合制备性能更好的复合材料等.

3 .

1 堇青石作为红外辐射材料的研究及应用

2 3 第 6期 陈立宗, 等: 溶胶 - 凝胶法合成堇青石的研究进展 多数材料的红外辐射是因其粒子转动或振动引起偶极矩变化而产生的.根据振动对称性选择定则, 粒 子振动时的对称性越低, 偶极矩的变化就越大, 其红外辐射就越强.同核双原子分子中的电子呈对称分布, 无固有偶极矩;

异核双原子分子中的电子分布呈某种非对称性, 有固有偶极矩, 当这样的分子与红外辐射场 相互作用时, 会导致周围红外辐射场的变化, 产生红外光谱.多原子分子的情况则要复杂一些, 它产生红外 光谱的条件并不取决于有无固有偶极矩, 而决定于状态改变时偶极矩的变化.陶瓷材料是由多原子组成的 大分子结构的物质, 多原子在振动过程中易改变分子的对称性而使偶极矩发生变化.因此, 许多陶瓷材料都 具有较高的辐射率[

1 8 ] . 堇青石属于硅酸盐陶瓷中的一种, 从其结构来看, 堇青石的晶体结构为斜方晶系, 化学组成为 M g

2 A

1 3 [ A l S i

5 O

8 ] , 每个晶体学晶胞包括 4个化学式, 其基本构造单元为硅氧四面体和铝氧四面体相互关联组成的 六方环, 六方环沿 c 轴排列, 上下两个环错动排列, 环间由 A l , M g 连接, 为了保持电价平衡, 要求平均每一个 六方环结构单元中, 有一个硅氧四面体被铝氧四面体所取代.因而对称性降低为斜方晶系.另一方面, 构成 堇青石的六元环沿 c 轴方向平行排列形成沿 c 轴的通道, 通道内具有较大的空间, 其大小足可以容纳水分 子.因此, 堇青石属结构不紧密晶体, 过渡元素氧化物可固溶于其中并引起晶格畸变, 从而降低了离子振动 时的对称性.由于其结构特点, 决定了堇青石具有较高的红外辐射率, 尤其是在中红外区[

1 8 ] . 国内........