材料专业答辩讲稿
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材料专业答辩讲稿
各位老师同学上午好，我是来自材料0906的陈文川，我今天报告的题目是Mg（Ti,Sn）O3陶瓷的制备与结构研究。报告内容如下，重点介绍结果及分析。研究背景，微波介质陶瓷主要作于谐振器、滤波器、介质基片，近年来，由于微波通信事业的迅速发展，高性能的微波电路和微波器件的需求量日益增加，由于微波信号的频率极高、信息容量大、保密性好等优点，十分有利于通信和军事领域中的应用。传统的金属谐振腔和金属波导体积和重量过大，限制了微波集成电路的发展。而微波介质陶瓷能很好地解决这些问题，使得微波介质陶瓷在近二十多年来得到迅速的发展。MgTiO3是一种微波介质材料，在微波频段内具有高介电性能，低介电损耗，其原料丰富、成本低廉，引起了各国微波材料研究者的极大关注。实验目的制备陶瓷，并探究温度及掺杂量对其结构的影响。实验方案，以MgO、TiO2、SnO2为原料，采用传统固相法制备Mg（Ti1-xSnx）O3陶瓷，其中，x=0、0.03、0.05、0.07、0.10，T=1300℃、1320℃、1340℃、1360℃，然后计算收缩率、表观密度、测试XRD以及SEM。实验流程图：配料、一次球磨、欲烧、二次球磨、造粒、成型、烧结分析测试。结果分析和讨论。表1为样品收缩率职官表。从图中可以看出，当烧结温度一定时，Sn的掺量对样品的收缩率影响不大，原因很可能是Sn4+取代Ti4+形成固溶体，故对其收缩率几乎无影响。随着当掺杂量一定时，随着烧结温度的.升高，样品的收缩率均先增大后趋平，说明在一定范围内烧结温度与收缩率成正相关，当温度达到一定值时，温度将不再使收缩率增加。1、当烧结温度一定时，随着掺杂量的增加，各组分的表观密度的波动性较大，但相对一致，各组掺杂拐点分别是：1300℃/0.03、1320℃/0.05、1340℃/0.07、1360℃/0.032、当掺杂量一定时，随着烧结温度升高，x=0、x=0.05、x=0.07、x=0.10组的表观密度均是先升后降，而x=0.03组的表观密度则是先降后升再降，很可能是由于本组实验数据存在偏差造成。各组的拐点分别是：x=0、0.05组都出现在1320℃，x=0.03、0.07、0.10组均出现在1340℃。在烧结温度一定时，掺杂后MgTiO3衍射峰峰值显著增加，随着掺杂量的增加Mg2TiO5的衍射峰峰值逐渐降低，当掺杂量为0.10时，其峰值最低，掺杂对Mg2TiO5相的抑制作用最为显著，但却有SnO2相生成。2、当掺杂量一定时，随着烧结温度的升高，样品的衍射峰强度都逐渐增强，且MgTiO3的衍射峰的强度随烧结温度的升高而增强，而Mg2TiO5的衍射峰的强度却有明显的减弱。但在1360℃时存在SnO2相，说明烧结温度较高时，不利于SnO2的固溶，也可能是SnO2过量了。Sem,图5为烧结温度对晶粒的影响。当掺杂量一定时，随着烧结温度的升高晶粒尺寸增大。当烧结温度一定时，1、收缩率。烧结温度在一定范围内与收缩率正相关，而掺杂量对收缩率无明显影响。通过测量并计算得出样品的收缩率在12%~14%之间，经分析，此收缩率在正常范围内。2、表观密度。x=0、0.03、0.05、0.07、0.10的平均密度分别为3.83g/cm3、3.91 g/cm3、3.85g/cm3、3.89g/cm3、3.92g/cm3，表观密度大致与掺杂量成正相关。当掺杂量一定、烧结温度为1320℃和1340℃时样品有较大的表观密度。当烧结温度一定时，x=0.05、0.07的表观密度比较大。3、XRD。当烧结温度一定时，掺杂量在0.03、0.05、0.07时的衍射峰相差不大，当x=0.10时，虽然Mg2TiO5相峰值较低，但是却存在SnO2相，说明在0.07~0.10之间可能存在最优值。当掺杂量一定时，随着温度的升高，各物相峰强度都有所增强。4、SEM。当掺杂量一定时，随着烧结温度的升高，烧结体的致密度增加，气孔率降低，晶粒尺寸增大；当烧结温度一定时，掺杂促进了更多晶粒的生长，在x=0.07、0.10时表面微观形貌相对更加可观。感谢导师徐光亮教授，感谢薛小梅师姐、居奎师兄，感谢分析测试的老师。感谢实验室的师兄师姐。
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