电熔氧化锆在微波场中的吸波特性和升温行为
作者：郭胜惠， 彭金辉， 陈菓， 张利波， 张世敏， GUO Sheng-hui， PENG Jin-hui， CHEN Guo， ZHANG Li-bo， ZHANG Shi-ming
作者单位：昆明理工大学,材料与冶金工程学院,云南,昆明,650093
刊名：
中南大学学报（自然科学版）
英文刊名：JOURNAL OF CENTRAL SOUTH UNIVERSITY
年，卷(期)：2009,40(4)
参考文献(21条)
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本文读者也读过(9条)
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4.张世敏.黄孟阳.彭金辉.黄铭.雷鹰.李雨.范兴祥.ZHANG Shi-min.HUANG Meng-yang.PENG Jin-hui.HUANG Ming. LEI Ying.LI Yu.FAN Xing-xiang微波还原越南钛精矿制备初级富钛料新工艺研究[期刊论文]-矿产综合利用2007(3)
5.牛皓.彭金辉.魏昶.李静.黄孟阳.杨晶晶.张世敏.黄铭.NIU Hao.PENG Jin-hui.WEI Chang.LI Jing.HUANG Meng-yang.YANG Jing-jing.ZHANG Shi-min.HUANG Ming微波场中不同配碳量锌窑渣吸波特性的研究[期刊论文]-四川大学学报（工程科学版）2007,39(6)
6.彭金辉.郭胜惠.张世敏.朱艳丽微波加热干燥钛精矿研究[期刊论文]-昆明理工大学学报(理工版)2004,29(4)
7.郭胜惠.陈菜.彭金辉.毛金龙.张利波.张世敏微波加热处理电熔ZrO2制备部分稳定ZrO2[期刊论文]-耐火材料2008,42(5)
8.张世敏.彭金辉.张利波.范兴祥.郭胜惠微波加热中试装置及硫酸铜的干燥[期刊论文]-有色金属2003,55(2)
9.秦威.胡冬娜浅谈电熔氧化锆在陶瓷行业中的应用[期刊论文]-佛山陶瓷2010,20(12)
本文链接：https://www.doczj.com/doc/275676948.html,/Periodical_zngydxxb200904013.aspx
HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Wuhan 430074, Hubei, P. R. China 中国·武汉 Tel(027)
《计算材料学》课程设计
指导老师：江建军
教授
电子科学与技术系 2004 年 6 月
电子 0102B3 组
1
HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Wuhan 430074, Hubei, P. R. China 中国·武汉 Tel(027)
微波介质陶瓷的介电特性数值计算
万文涛 洪毅 黄文佳 陈婷 杨伟伟 王旭曦 袁大双 黄钏 饶伟 贺策林 李树平 （华中科技大学电子科学与技术系，武汉 430074）
摘要：对于微波介质陶瓷,建立数学模型,
讨论了介电常数与组分，温度，频率的关系。对于组分，重
点讨论运用蒙特卡罗有限元法计算出波介质陶瓷的宏观介电常数 ε m ，结果显示由二维模型和三维模型计 算得出的介电常数 ε m 大小位于串并联模型之间,而且由二维模型计算得出的介电常数 ε m 比由三维模型得 出的结果小，因为实际的一个由两相构成的微波介质陶瓷的相都是以三维形式分布的,所以由三维模型计 算出的介电常数 ε m 比用二维计算的结果要精确；对于频率，介电常数随它的变化不明显；由于温度的变 化灰引起结构以及组成物质的相的变化，只讨论了BaTiO3一类MWDC和温度的变化关系。
关键词：微波介质陶瓷；蒙特卡罗有限元法；介电常数；二相化合物
Dielectric Properties Culculated of MicroWave Dielectric Ceremoes(MWDC) ( Department of Electronics Science & Technology,Huazhong university,Wuhan 430074,China)
Abstract: As to the MicroWave Dielectric Ceremoes, the mathematics model is established,and the relations between dielectric constant and many factors is discussed,such as component,temperature and frequency.In the aspect of component, great importance is taken to using monte carlo and finite element method to culculate the macro dielectric constant of MWDC 。 The results are displayed in curves ,which use two-dimension and three-dimension models and are manifested between the results of serial model and parallel
model.Furthermore,the values which are simulated in two-dimension model are smaller than the ones in three-dimension,for the two-phase MWDC are distributed in three dimensions actually.So it’s preciser to use the three-dimemsion model.In the frequency of microwave,the dielectric constant doesn’t vary obviously.Besides, the changes of temperature can lead to the varieties of the construction and phases of materials,so we only discuss the changes with temperature of BaTiO3。 Keywords:MWDC,Monte Carlo method,finite element method,two-phased materies
电子 0102B3 组
2
氧化锆陶瓷的制备工艺 一氧化锆陶瓷的原料 氧化锆工业原料是由含锆矿石提炼出来的。 斜锆石（ZrO2） 自然界锆矿石 锆英石（ZrO2 ·SiO2） 二氧化锆陶瓷的提炼方法 氯化和热分解 碱金属氧化物分解法 石灰溶解法 等离子弧法 提炼氧化锆的主要方法 沉淀法 胶体法 水解法 喷雾热分解法 ㈠氯化和热分解法 ZrO2?SiO2+4C+4Cl2→ZrCl4+SiCl4+4CO 其中ZrCl4和SiCl4以分馏法加以分离，在150–180℃下冷凝出ZrCl4然后加水水解形成氧氯化锆，冷却后结晶出氧氯化锆晶体，经焙烧就得到氧化锆。 ㈡碱金属氧化物分解法 ZrO2?SiO2+NaOH→Na2ZrO3 +Na2SiO4+H2O
ZrO 2?SiO 2+Na 2CO 3→Na 2ZrSiO 3+CO 2 ZrO 2?SiO 2+Na 2C03→Na 2ZrO 3+Na 2Si03+CO 2 ①反应后用水溶解，滤去Na 2Si03； ②Na 2Zr03→水合氢氧化物→用硫酸进行钝化→Zr 5O 8(SO 4)2·x H 20→ 氧化锆粉 ㈢石灰熔融法 CaO+ZrO 2·SiO 2→ZrO 2+CaSiO 3 焙烧后用盐酸浸出除去CaSiO3 ㈣等离子弧法 锆英石砂（ZrO 2?SiO 2） ㈤沉淀法 沉淀法是在羧基氯化锆等水溶性锆盐与稳定剂盐的混合水溶液中加入氨水等碱性类物质，以获得氢氧化物共沉淀的方法。将共沉淀物干 焙烧 氨 水 调 整 PH 值 用水水解 ZrO2 SiO2 注入高温等离子弧中 熔化并离解 凝固后SiO 2粘在ZrO 2结晶表面 用液体NaOH 煮沸可除SiO 2 ZrO 2和硅酸铀 氧化锆 洗涤
锆基色料的研究与发展 Zr-based pigment research and development 全小军学号：20080052 西南科技大学材料科学与工程学院材料0805班 【摘要】本文对锆基色料的发展和生产做了一个简单介绍，并对锆基色料的特性、合成工艺、形成机理等进行了综述。由于锆基色料呈色稳定性好、呈色力强、混溶性好、色泽纯正，因而锆基色料在陶瓷色釉料中的用量增加。今后，锆的应用领域将不断拓宽，因此需求量也会迅速增长，应用前景十分看好。 Abstract In this paper, Zr-based development and production of pigment made a brief introduction, and zirconium-based pigment properties, synthesis, formation mechanism, etc are reviewed. As the stability of Zr-based pigment coloring, coloring and strong, good miscibility, pure color, which zirconium-based ceramic glaze pigment compound in the amount of increase. In the future, zirconium applications will continue to expand, so will the demand for rapid growth, the application is very promising. 【关键词】锆基色料制备现状 Keywords Zr-based pigment Preparation status quo 前言 陶瓷的研究发展历史源远流长，作为陶瓷坯、釉重要装饰材料，陶瓷色料的研究应用与发展过程也同样有着悠久的历史。远在古代，我国劳动人民就己成功地运用含有着色离子的天然矿物作为着色剂制作彩色陶瓷制品。而后，随着更多种类的传统色料的运用，涌现了大量的名贵彩陶及彩瓷品种，如“唐三彩”、“钧红”、“朗窑红”、“天青”等名贵色釉品种，极大地丰富了陶瓷制品的装饰。 陶瓷制品离不开装饰，好的装饰使制品身价百倍，装饰材料是装饰的物质基础，陶瓷色料是最重要的陶瓷装饰材料[1]，由此可见陶瓷色料在陶瓷装饰中的地位。 自20世纪以来，陶瓷釉用色料总体研究进展不大，但有一个例外，即锆基色料的研究、开发及应用，几乎席卷了除黑色色料以外的所有颜色领域，其影响之深是过去的传统色料所远远不及的。 由于锆英石基色料的优异性能，自它诞生之时，就备受关注，其研究开发和应用对陶
9微波基础知识及测 介电常数
实验五微波实验 微波技术是近代发展起来的一门尖端科学技术，它不仅在通讯、原子能技术、空间技术、量子电子学以及农业生产等方面有着广泛的应用，在科学研究中也是一种重要的观测手段，微波的研究方法和测试设备都与无线电波的不同。从图1可以看出，微波的频率范围是处于光波和广播电视所采用的无线电波之间，因此它兼有两者的性质，却又区别于两者。与无线电波相比，微波有下述几个主要特点 图1 电磁波的分类 1．波长短(1m —1mm)：具有直线传播的特性，利用这个特点，就能在微波波段制成方向性极好的天线系统，也可以收到地面和宇宙空间各种物体反射回来的微弱信号，从而 确定物体的方位和距离，为雷达定位、导航等领域提供了广阔的应用。 2．频率高：微波的电磁振荡周期(10-9一10-12s)很短，已经和电子管中电子在电极间的飞越时间(约10-9s)可以比拟，甚至还小，因此普通电子管不能再用作微波器件(振荡器、放大器和检波器)中，而必须采用原理完全不同的微波电子管(速调管、磁控管和行波管等)、微波固体器件和量子器件来代替。另外，微波传输线、微波元件和微波测量设备的线度与波长具有相近的数量级，在导体中传播时趋肤效应和辐射变得十分严重，一般无线电元件如电阻，电容，电感等元件都不再适用，也必须用原理完全不同的微波元件(波导管、波导元件、谐振腔等)来代替。
3．微波在研究方法上不像无线电那样去研究电路中的电压和电流，而是研究微波系统中的电磁场，以波长、功率、驻波系数等作为基本测量参量。 4．量子特性：在微波波段，电磁波每个量子的能量范围大约是10-6～10-3eV ，而许多原子和分子发射和吸收的电磁波的波长也正好处在微波波段内。人们利用这一特点来研究分子和原子的结构，发展了微波波谱学和量子电子学等尖端学科，并研制了低噪音的量子放大器和准确的分子钟，原子钟。(北京大华无线电仪器厂) 5．能穿透电离层：微波可以畅通无阻地穿越地球上空的电离层，为卫星通讯，宇宙通讯和射电天文学的研究和发展提供了广阔的前途。 综上所述微波具有自己的特点，不论在处理问题时运用的概念和方法上，还是在实际应用的微波系统的原理和结构上，都与普通无线电不同。微波实验是近代物理实验的重要组成部分。 实 验 目 的 1. 学习微波的基本知识； 2. 了解微波在波导中传播的特点，掌握微波基本测量技术； 3. 学习用微波作为观测手段来研究物理现象。 微波基本知识 一、电磁波的基本关系 描写电磁场的基本方程是： ρ=??D ， 0=??B
!!收稿日期! !""#$"W $")!!基金项目!!十五"国家高技术研究发展计划#!八六三"计划$基金资助项目#!""&11$Z U )!"&$%教育部科学技术研究重大基金资助项目#重大"!"($!! 作者简介!黄国华#&’(+$$&男&湖北仙桃人&教授&博士&主要从事信息功能材料与器件的研究’!!文章编号! &""#$!#%##!""($"!$"&W +$")M -O ^">$G ^ 对9.Q $A O 微波介电性能的影响 黄国华&!!!谢清连&!徐建梅!!周东祥! ##&*广西师范学院物理与电子信息科学系&广西南宁+)"""&%!*华中科技大学电子科学与技术系&湖北武汉#)""%# $$!!摘!要!研究了0J )](\=&] 取代对I C /=[)微波介电性能的影响’以8‘"*)’的I C &^80J !8))/=[)# I 0/$为典型材料&在&)""!&)W "n 烧结制备I 0/’在&)+"n 烧结#A &可制备出介电常数&;‘&"’*!#&品质因数与频率之积50‘W(+"_-.&谐振频率温度系数(0‘]!#)a &"^()n 的I 0/#8‘"*)’$微波陶瓷’对于#&^@$I C &^80J !8))/=[)$@\=&)!0J &)!/=[)#I 0\0/$&采用一步预合成法在&!""!&)W "n 烧结制备I 0\0/#8‘"*)’&@‘"*#’$微波陶瓷’随着烧结温度的提高&I 0\0/#8‘"*)’&@‘"*#’$陶瓷的&;下降&(0略有下降’当烧结温度超过&)""n 时&50值下降’在&)""n 烧结#A &&;‘&"#&50‘)##"_-.&(0‘]’ a &"^()n ’关键词!I C /=[)%微波介质陶瓷%介电性能中图分类号!/0("#!!!文献标识码!1 T 88"3(#’8M -O ^.&->$G ^5,D #($(,($’&#’&()"W $31’F .S " !$"0"3(1$3K 1’R "1($"#’89.Q $A O *;6M @@,’<),.&& !&:?T U $&%<0$.&&&:;C $.&=:>C
实验11.3 材料微波介电常数和磁导率测量 一、引言 隐身技术是通过控制、降低目标的可探测信号特征，使其不易被微波、红外、可见光、声波等各种探测设备发现、跟踪、定位的综合技术。其中，微波隐身（或称雷达波隐身）的研究早在20世纪30年代就开始了。现在已发展成集形状隐身、材料隐身等一体的高度复杂的技术，并已应用到导弹、飞机、舰船、装甲车辆、重要军事设施等许多武器装备上。 雷达隐身技术中，最简单的一种是涂覆型隐身技术。它是将吸波材料直接以一定的厚度涂覆在外壳以降低对微波的反射，减小雷达探测截面，提高隐身能力。而材料的微波介电常数和导弹磁率与吸波性能有关，本实验用开关短路法对其进行测量。 二、实验目的 1. 了解和掌握微波开路和短路的含意和实现方法。 2. 掌握材料微波介电常数和磁导率的原理和方法。 3. 了解微波测试系统元部件的作用。 三、实验原理 对于涂覆在金属平板（假定其为理想导体，下同）表面的单层吸波材料，空气与涂层界面处的输入阻抗为 ()d Z Z γεμγ γ th 0 = 其中Ω== 3770 0εμZ 是自由空间波阻抗，γ是电磁波在涂层中的传播常数，d 是吸收波涂层厚度，μγ，εγ分别为涂层的相对磁导率和相对介电常数。 当电磁波由空气向涂层垂直入射时，在界面上的反射系数为： Z Z Z Z Γ+-= 以分贝（dB ）表示的功率反射率为： R =20lg|Γ|
对多层涂覆，电磁波垂直入射到第n 层时，其输入阻抗为： ()() n n n n n n n n n n d Z d Z Z γηγηηth th 11--++= 其中，()()n n n n n εεμμη''-'''-'= j j 是第n 层的特征阻抗， ()()n n n n n c εεμμω γ''-'''-'=j j j 是第n 层的传播常数，d n 为第n 层的厚度，Z n -1为第n -1层入射面的输入阻抗。 理想导体平面的输入阻抗为0，最外层的输入阻抗可以通过迭代法得出，从而由前述公式得到反射率。 图1 一种基于测量线的波导测量装置 图2 传输线模型 由此可见，无论是单层涂覆还是多层涂覆，测出各层材料的复介电常数εr 和复磁导率μr ，及其余频率的关系是设计隐身涂层的关键。
氧化锆研究报告 1、氧化锆简介 氧化锆（ZrO2）本身是一种耐高温、耐腐蚀、耐磨损和低热膨胀系数的无机非金属材料，氧化锆瓷具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性，优异的隔热性能，热膨胀系数接近于钢等优点。 2、锆行业发展历程 自1975年澳大利亚学者K.C.Ganvil首次提出利用ZrO2相变产生的体积效应来达到增韧瓷的新概念以来，对氧化锆的研究开始异常活跃。尤其是1983年东（Tosoh）首家成功产业化的纳米复合氧化锆，由于卓越的物理性能、化学性能，各国竟相加大投入研发纳米复合氧化锆系列产品，其应用逐步扩展到结构材料、功能材料等多个领域，目前正广泛地被应用于各个行业中。 3、锆行业发展现状与趋势 （1）全球锆行业发展现状与趋势 锆英砂主产地在澳大利亚、南非、美国等地，国省、省等地也生产锆英砂。根据2009国际锆业大会资料，在锆英砂的供应方面，澳大利亚和南非占全球出口量的91%，在需求方面，中国是最大的消费国。 发达国家目前基本不参与初级锆产品的生产加工，90%氯氧化锆在中国生产加工，其中85%以上出口，主要出口美国、日本，其次是欧洲，用于瓷、二氧化锆制品和核级海绵锆的生产。 2003-2008年全球锆行业的年增长率达到9.3%，2009年由于金融危机的原因，锆行业市场需求大幅萎缩，但是预计经济复后直至2020年，预计年均增长率稳定在4.4%左右。 （2）中国锆行业发展现状与趋势 进入21世纪以来，基础建设、房地产以及家居装潢等行业的需求持续旺盛，导致瓷行业对锆产品的使用量直线上升，瓷行业主要消耗的上游材料是氯氧化锆、硅酸锆。此外，随着我国居民消费升级进程的加速，含锆特种瓷在燃料电池、高级特种瓷、光通讯器件、氧化传感器等高科技领域的材料应用中占据重要的地位，同时氧化锆结构瓷由于其优越的物理性质目前已经在刀具、手表等民用领域得到了大力的推广，除此之外，其在工业领域中作为重要的新材料已被大量应用于阀门、采油钻井缸套等部件的制作中。 2003年以来随着锆产品的需求不断提升，我国锆行业产能大幅扩，2009年金融危机后，锆产品需求锐减，两方面因素造成锆业市场行情低迷，2010开始锆行业陷入低谷，2013年由于国瓷、锆宝石、汽车尾气净化催化剂等终端应用行业需求增加，推动二氧化锆、复合氧化锆、碳酸锆等氧氯化锆深加工产品产量较2012年将有所提升，这也带动了氧氯化锆国需求量的回升。 （3）新兴锆制品需求强劲，利润率较高 新兴锆制品包括复合氧化锆和氧化锆结构瓷。氧化锆结构瓷是指以氧化锆为主要成分的瓷材料，它不仅具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高强度等优点，而且还具有优良的热性能和电性能。氧化锆结构瓷性能的决定因素在于其原料——复合氧化锆。 复合氧化锆稳定性提升，用途得到极大拓展。复合氧化锆需求快速增长。高
实验五微波实验 微波技术是近代发展起来的一门尖端科学技术，它不仅在通讯、原子能技术、空间技术、量子电子学以及农业生产等方面有着广泛的应用，在科学研究中也是一种重要的观测手段，微波的研究方法和测试设备都与无线电波的不同。从图1可以看出，微波的频率范围是处于光波和广播电视所采用的无线电波之间，因此它兼有两者的性质，却又区别于两者。与无线电波相比，微波有下述几个主要特点 图1 电磁波的分类 1．波长短(1m —1mm)：具有直线传播的特性，利用这个特点，就能在微波波段制成 方向性极好的天线系统，也可以收到地面和宇宙空间各种物体反射回来的微弱信号，从而 确定物体的方位和距离，为雷达定位、导航等领域提供了广阔的应用。 2．频率高：微波的电磁振荡周期(10-9一10-12s)很短，已经和电子管中电子在电极间的飞越时间(约10-9s)可以比拟，甚至还小，因此普通电子管不能再用作微波器件(振荡器、放大器和检波器)中，而必须采用原理完全不同的微波电子管(速调管、磁控管和行波管等)、微波固体器件和量子器件来代替。另外，微波传输线、微波元件和微波测量设备的线度与波长具有相近的数量级，在导体中传播时趋肤效应和辐射变得十分严重，一般无线电元件如电阻，电容，电感等元件都不再适用，也必须用原理完全不同的微波元件(波导管、波导元件、谐振腔等)来代替。 3．微波在研究方法上不像无线电那样去研究电路中的电压和电流，而是研究微波系统中的电磁场，以波长、功率、驻波系数等作为基本测量参量。 4．量子特性：在微波波段，电磁波每个量子的能量范围大约是10-6～10-3eV，而许多原子和分子发射和吸收的电磁波的波长也正好处在微波波段内。人们利用这一特点来研究分子和原子的结构，发展了微波波谱学和量子电子学等尖端学科，并研制了低噪音的量子放大器和准确的分子钟，原子钟。(北京大华无线电仪器厂) 5．能穿透电离层：微波可以畅通无阻地穿越地球上空的电离层，为卫星通讯，宇宙通讯和射电天文学的研究和发展提供了广阔的前途。 综上所述微波具有自己的特点，不论在处理问题时运用的概念和方法上，还是在实际应用的微波系统的原理和结构上，都与普通无线电不同。微波实验是近代物理实验的重要组成部分。 实验目的 1.学习微波的基本知识； 2.了解微波在波导中传播的特点，掌握微波基本测量技术； 3.学习用微波作为观测手段来研究物理现象。
电熔氧化锆的主要应用介绍 电熔氧化锆的主要应用范围如下： 1、耐火材料与铸造 氧化锆有两个主要耐火材料市场。首先是连续铸钢耐火材料，特别是等压产品。 这些产品包括用于中间流槽和钢包的出液口和浸入式喷嘴。滑动挡板也要用到氧化锆，特别是用于暴露在最高温度的中心区域内。部分稳定氧化钙和氧化镁二氧化锆都在使用，不过，通常氧化钙（calcia）比较便宜。 第二个主要市场是玻璃业用的电熔烧注氧化铝-氧化锆-氧化硅（AZS）耐火材料生产。氧化锆提供着针对熔融玻璃的抗高温和抗腐蚀性能。由于不出现反应区，所以玻璃内不会产生碎石。 这里的主要生产者有维苏威子企业莫诺弗莱克斯（Monofrax）、圣格本子企业塞夫普罗（SEFPRO）、威茨奇雷戴克斯子企业莱费尔（REFEL）、匈牙利的莫蒂姆（MOTIM）和日本的朝日玻璃（Asahi Glass）。这些产品主要由含氧化铝和氧化硅的熔融单斜晶系氧化锆（或斜锆石）在电弧炉内制成。之后熔流被灌注到砂制或有时为石墨模型中机械制成所设计的块体。 铝锆硅（AZS）耐火材料以氧化锆含量分级，这种分级限定了产品的抗腐蚀性能。一般该行业生产33％锆石、37％锆石和41％锆石产品。有时带有单斜晶氧化锆的锆石砂也添加到炉中，目的是调整氧化锆含量。 2、熔模铸造 对氧化锆而言，这是另一个主要的专用市场。特制品铸造，如航空航天发动机，采用氧化锆作为模型的涂层。这里包括的产品有涡轮发动桨片和高尔夫球棒等。锆英石因其能够与热金属合金形成实际的接触，从而保护模具不受热震动影响，而在熔模铸造中得以应用。
3、染料与颜料 在陶瓷工业，卫生陶瓷、餐具、地砖与墙砖生产都需要带色釉料，这些釉料可耐高温焙烧加工。氧化锆用于制备如下颜料，如镨黄、钒蓝以及铁珊瑚粉。圣格本、阿斯创和澳大利亚熔融材料是该市场主要供货者。斜锆石也用于制取陶瓷颜料。 金属性颜料加入到单斜晶氧化锆或斜锆石和混合物中以后经过碾磨与焙烧。该产品经水洗之后再次碾磨成细粉。这种产品添加到带有一些氧化铝和长石，主要为氧化硅粉的陶瓷釉料中。大部分陶瓷颜料生产已转向亚洲，美国和欧洲留下有限的生产。 4、研磨材料 氧化锆与氧化铝混合制成粗研磨颗粒，制做研磨轮的结合与涂敷研磨料，用于打磨钢铁及金属合金。圣格本通过其诺顿（Norton）分公司而成为主要研磨材料生产者。其他供货者包括埃尔费萨（Elfusa）、华盛顿米尔斯（Washington Mills）、特雷拜彻（Treibacher,<劳芬堡工厂>）和其他。 5、高级陶瓷及特制品 对稳定氧化锆来说，电子部件焙烧调节板（setter plate）是一个主要市场。稳定氧化锆还用于氧传感器和燃料电池隔板，因为它具有独特的、使氧离子于高温条件下自由在晶体结构中移动的能力。这种高度的离子传导力（以及低变的电子传导力）使它成为最有用的电气陶瓷材料之一。这些市场上化学级氧化锆的应用常常多于电熔产品。其他特制品市场包括抽吸泵和高价值部件、特种工具零件以及刹车片衬里。宝石市场也采用全稳定立方晶相的氧化钇稳定氧化锆（yttria stabilized zirconias）,在珠宝业作比较廉价的替代品来替代钻品。
微波加热原理及特点 微波原理及特点 微波是一种能量(不是热量)形式，电磁波的一种，在介质中可以转化为热量。材料对微波的反应可以分为四种情况:(1)穿透微波 (2)反射微波 (3)吸收微波 (4)部分吸收微波 介质从电结构上分为无极和有极分子电介质。通常它们无规则排列，如把它们置于交变的电场中，这些介质的极性分子取向会随电场极性的变化而变化，叫极化。外电场越强，极化作用越强，外电场极性变化越快，极化越快，分子的热运动和相邻分子间的摩擦作用也越剧烈。从而可实现电磁能向热能的转换。 由极性分子所组成的物质，能较好地吸收微波，水是吸收微波最好的介质，所以凡含水的物质必定吸收微波。另一类由非极性分子组成，它们基本上不吸收或很少吸收微波，这类物质有聚氟乙烯、聚丙烯等塑料制品和玻璃、陶瓷等，它们能透过微波，而不吸收微波，这类材料可作为微波加热用的容器或支承物，或做微波密封材料。对于导电的金属材料，电波不能透入内部而被反射，金属材料不能吸收微波。微波加热原理: 通常，能加工领域中所处理的材料大多是介质材料，而介质材料由极性分子和非极性分子组成，都能不同程度地吸收微波。介质材料与微波电磁场相互耦合，会形成各种功率耗散从而达到能量转化的目的。能量转化的方式有许多种，如离子传导、偶极子转动、界面极化、磁滞、压电现象、电致伸缩、核磁共振、铁磁共振等，其中离子传导和偶极子转动是微波加热的主要原理。 微波加热是依靠物料吸收微波能并将其转换成热能，从而使物料本身整体同时升温的加热方式。常用的微波频率有915MHz和2450MHz。由于具有高频特性，微波电磁场以数十亿次/秒的惊人速度进行周期性变化，物料中的极性分子(典型的如
第9章 微波介质电特性测量 1 概述 不导电的物质或导电性能不好的物质称为电介质，简称介质。微波设备中用了许多类型的介质材料，介质材料的电性能直接关系到电子设备及器件的质量好坏。 1.1 复数介电常数 复数介电常数* ε可表示为： )(00*εεεεεε''-'==j r 式中，r ε为复数相对介电常数（通常称为复介电常数）； 0ε为自由空间的介电常数，0ε=0.885 4×10-11F/M 。 )1()1(/0*δεεεεεεεεεjtg j j r -'=' ' '-'=''-'== 式中，ε'为相对介电常数（通常称为介电常数）；ε''为表示材料中发生的损耗；δ为介质 的电损耗角。 通常认为ε'和δtg 是表示介质材料电性能的重要参数；ε'表示在外电场作用下，介质材料贮存能量的本领；δtg 表示介质材料在外电场作用下，周期内热功损耗与贮存功率之比，是衡量介质材料损耗大小的参量。 1.2 微波复介电常数测量方法分类 微波频段测量介质材料电性能的方法很多，概括起来可分为五大类，如表9-1所示。 表9-1 微波介质材料测量方法分类 2 传输线法 传输线法是将介质样品放在矩形波导或同轴线内（或开路传输线外），由直接测量波导段（或同轴线段）样品前面的驻波参量或反射参量来确定介质电特性。传输线法目前已在300MHz 到40GHz 的宽广频段上使用。它可以测量固体、液体和气体。但实际中测量固体较多，所以，这里主要介绍固体介质测量的几种典型方法。 2.1 端短路法 端短路法是将介质制成长方形（或环形）样品，填充在短路波导(或同轴线)末端，由测量介质样品段的驻波参量确定介质电特性的方法。 2.1.1 测试原理
2020年电熔氧化锆海绵锆铸造改性材料行业分析报告 2020年3月
目录 一、行业监管 (5) 1、行业管理体制 (5) 2、行业主要法律法规和政策 (5) （1）主要法律法规 (5) （2）产业政策 (7) 二、行业发展概况 (8) 1、电熔氧化锆行业发展概况 (8) 2、海绵锆行业发展概况 (9) 3、铸造改性材料发展概况 (10) 三、行业竞争格局和市场化程度 (12) 1、电熔氧化锆 (12) 2、海绵锆 (13) 3、铸造改性材料 (15) 四、进入行业的主要障碍 (15) 1、技术壁垒 (15) 2、客户壁垒 (16) 3、资金壁垒 (17) 五、行业市场供求状况及变动原因 (18) 1、电熔氧化锆 (18) 2、海绵锆 (18) 3、铸造改性材料 (20)
六、行业利润水平的变动趋势及变动原因 (22) 1、电熔氧化锆 (22) 2、海绵锆 (22) 3、铸造改性材料 (23) 七、行业技术水平及技术特点、经营模式、行业特征 (23) 1、电熔氧化锆行业技术特点及技术水平 (23) （1）高纯电熔氧化锆生产技术 (24) （2）稳定电熔氧化锆生产技术 (25) （3）特种电熔氧化锆生产技术 (26) （4）氧化锆喷水法颗粒化工艺 (26) 2、海绵锆行业技术特点和技术水平 (27) 3、铸造改性材料行业技术特点和技术水平 (28) 4、行业周期性、区域性或季节性特征 (29) 八、行业上下游的关系 (30) 1、电熔氧化锆产品的上下游行业 (30) 2、海绵锆的上下游行业 (31) 3、铸造改性材料的上下游行业 (32) 九、行业主要企业简况 (34) 1、电熔氧化锆 (34) （1）凯盛科技股份有限公司 (34) （2）郑州振中电熔锆业有限公司 (34) （3）英格瓷电熔矿产（营口）有限公司 (34) （4）Doral Fused Materials（DFM，澳大利亚） (35) （5）广东东方锆业科技股份有限公司 (35)
万方数据
材料复介电常数测量的方法 作者：杜婵 作者单位：华中师范大学物理科学与技术学院,湖北武汉,430079 刊名： 科技风 英文刊名：TECHNOLOGY WIND 年，卷(期)：2008(5) 本文读者也读过(9条) 1.魏玮介电常数的实地测量方法研究[学位论文]2006 2.黄铭.彭金辉.张世敏.张利波.夏洪应.杨晶晶材料介电常数的测量方法及应用[会议论文]-2005 3.曹玉婷.张安祺.尹秋艳.Cao Yuting.Zhang Anqi.Yin Qiuyan基于Matlab的介电常数测量[期刊论文]-舰船电子工程2008,28(4) 4.马国田.梁昌洪.MA Guotian.LIANG Changhong分层媒质复介电常数测量的一种方法[期刊论文]-微波学报2000,16(2) 5.王秀丽.陈彦.贾明全.刘丽娜.郑伟.四郎.Wang Xiuli.Chen Yan.Jia Mingquan.Liu Lina.Zheng Wei.Si Lang 介电常数的实地测量装置的研制[期刊论文]-电子测量技术2010(9) 6.陈维.姚熹.魏晓勇.CHEN Wei.YAO Xi.WEI Xiao-yong同轴传输反射法测量高损耗材料微波介电常数[期刊论文]-功能材料2005,36(9) 7.桂勇锋毫米波段低损耗平面和非平面材料复介电常数测量研究[学位论文]2009 8.李钰.李云宝.童明强电介质介电常数的测量及其不确定度的评定[会议论文]-2009 9.吴昌英.丁君.韦高.许家栋.WU Chang-ying.DING Jun.WEI Gao.XU Jia-dong一种微波介质谐振器介电常数测量方法[期刊论文]-测控技术2008,27(6) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/275676948.html,/Periodical_kjf200805017.aspx
什么是钇稳定氧化锆球 在有水蒸气的情况下，氧化锆球容易出现低温老化现象，容易开裂。在其中加入一定比例的氧化钇可以解决类似问题。钇稳定氧化锆球对于原料纯度，配比比例，烧成温度和制作工艺都有严格要求，制成后的成品有里外始终如一的均匀品质，具有珍珠般的光泽和光滑工作球面，是研磨介质中的极品。 目前市场上的很多同类产品是靠长时间抛光获得较亮的表面，但使用时间一长，老化后表面光亮层破坏，性能就大幅度下降。 氧化锆是一种耐火材料，常温下有三种晶型，单斜、四方和立方。其中单斜跟四方晶型会在800到1100度之间发生相互转化，同时晶体大小发生变化，影响力学性能，立方晶型氧化锆则可以承受2000度以上高温而不发生变化。 为了让氧化锆稳定在立方晶型，增加耐热性，需要加入部分的稳定剂，最常用的稳定剂有两种，一种是氧化钇，一种是氧化钙。 氧化锆做耐火材料原料的时候，有两种形式，一是电熔氧化锆砂，一是氧化锆球~~~ 所谓的钇稳定氧化锆球，就是用氧化钇做稳定剂的氧化锆空心球~~~ 氧化锆空心球及其制品，体积密度小，热容小，提高窖炉效率，缩短生产周期。长期使用温度可达到2200℃，导热率约为AL2O3的50%，在氢气氛下使用非常稳定，在通氢气中频炉上使用可提高寿命30-40%。 氧化锆空心球性能： ZrO2+CaO,% ＞99；常温耐压强度，MPa ＞5；显气孔率，% 55—60；导热系数，W/m.K 0.23—0.35；体积密度,g/cm3 2.5—3.0；主晶相立方—ZrO2 。
各种气氛下使用都非常稳定。特别是于在1800℃的高温窑炉上应用。空心球可用于做高温、超高温隔热填料，高温耐火混凝土轻质集料，高温浇注料等。空心球砖可用于高温节能（ >30%）倒焰窑、梭式窑、钼丝炉、钨棒炉、感应炉、氮化炉等。对于减轻炉体重量，改造结构、节约材料、节省能源，均会取得明显效果。空心球的制备 1、电熔法 空心球是在高温熔体突然受到高速气流冲散和急速冷却作用下形成的，球粒的尺寸与熔体的性质和操作条件有着密切的关系。在化学组成相同的情况下，喷吹空气的速度越高（即压缩空气的压力越大）及熔体的表面张力越小（即熔体的温度越高），空心球的粒径越小。 2、烧结法 为了节约能源和控制产品质量，英国开发了一种用烧结法制造的氧化物空心球的生产工艺，以直径0.5-5mm的有机小球为球核，表面用氧化物泥浆涂裹，干燥后经热处理而制的粒度均匀和强度较高的空心球。用烧结法制造的空心球比电熔喷吹法生产的氧化铝空心球性能上要优越。 3、化学法 以乙醇为溶剂, 配制0.4 mol·L-1的硝酸铝溶液.取60 mL 硝酸铝溶液, 加入0.2 g 胶体碳球(直径约为600 nm), 超声20 min 后在25 益(即吸附温度)下静置8 h(即吸附时间), 以便碳球对溶液中的Al3+进行充分吸附. 将溶液进行抽滤, 所得固体放入80 益烘箱中烘干. 在氮气气氛下, 将干燥的粉末分别在330 和440 益焙烧3 h, 随后在550 益下,氧气氛围焙烧3 h, 所得产品即为氧化铝空心球. 空心球强度： 空心球的断面结构大贴上有3种类型：薄壳中空球；多孔蜂窝球；厚壁中空球。空心球的结构类型主要取决于化学组成，并对空心球的物理性能有很大影响。如氧化铝空心球，用高纯氧化铝原料制造时，喷吹的空心球的壁很薄，它的热导率小，但单球的强度低，在混合和成型空心球制品时容易发生破裂。如在配料中适当提高SiO2含量为0.1%——0.3%时，空心球的强度最低，增加一些SiO2含量，可大大提高空心球的强度。
微波范围金属粉末有效介电常数和磁 导率的获取 摘要 在本文中，微波范围内金属与绝缘体混合物的有效电介电常数和磁导率的获取来源与电磁全3维仿真数据。其中使用的数值分析方法的边界条件是有限的集成技术。模拟混合物有周期性扩展方向并垂直与平面波方向。因此，它足以分析单元元素以提取有效的电磁特性。使用这个程序，用2.45 GHz的微波频率辐射模拟细铜粉的行为。这样，就可以研究粒子大小与混合物有效属性的关系了。通过引入薄铜氧化物或导电层，在烧结的早期阶段可以模拟金属粉末压块的有效属性。因此，本文力求通过对比散装金属材料，提高对导电材料的微波吸收机理的认识。 在过去的几十年里，科学界和工业界早就有了微波烧结陶瓷粉末的技术[1]。与传统加热方法相比，微波加热允许对材料进行整个体积的加热，从而节省时间和减少能源消耗。此外，高频加热金属碳化物是一种微波加热与传统加热相结合的方法，可加速微波吸收少的材料的加热过程，如大多数氧化物和氮化物。快速、可控加热方法和细粉的使用促成较小的晶粒尺寸和更均匀的晶粒尺寸分布，提高了烧结材料的力学性能。 最近，微波加热已成为金属粉末加工的一个强大工具。据报道1999年罗伊等人[2]报道，多孔金属粉末压块缩受到微波辐射电场或磁场会被加热，然而众所周知，微波不能穿透大部分金属以外的皮肤深度，因此不能在微波炉里深热金属。罗伊的结果表明，多孔金属粉末压块材料的有效介电和有效磁损失，对应于多空金属压块的有效介电常数和有效磁导率。 有很多实验研究微波加热金属粉末。在马等最近工作中[3]在磁场或电场单模腔中微波加热的铜粉（TE102），已经结合起来研究金属压块的电磁属性。论及用高频加热的预烧结阶段机理时，样品的电导率依赖性作为加热时间函数来衡量。 有两个重要的理论描述基于实验结果的金属粉末微波吸收机制。在罗等的工作中[4]——镍铁合金粉末的升温速率在理论上与功率吸收公式相关。Rybakov等[5]的论文描述了使用有效中介近似方法在近似薄氧化层金属粉末的微波吸收原理。 在本文中，我们研究利用有限的集成技术获得的金属粉末的电和磁特性（适合）[6]模拟。通过介绍了这些材料以及提取的混合物的有效参数的一个计算机模型，我们有机会认识金属粉末在千分尺规模微波吸收机制。计算机模拟是用先进
一氧化锆陶瓷的原料 氧化锆工业原料是由含锆矿石提炼出来的。 斜锆石（ZrO2） 自然界锆矿石 锆英石（ZrO2·SiO2） 二氧化锆陶瓷的提炼方法 氯化和热分解 碱金属氧化物分解法 石灰溶解法 等离子弧法 提炼氧化锆的主要方法 沉淀法 胶体法 水解法 喷雾热分解法 ㈠氯化和热分解法 ZrO2SiO2+4C+4Cl2ZrCl4+SiCl4+4CO 其中ZrCl4和SiCl4 以分馏法加以分离，在150–180℃下冷凝出ZrCl4然后加水水解形成氧氯化锆，冷却后结晶出氧氯化锆晶体，经焙烧就得到氧化锆。 ㈡碱金属氧化物分解法 ZrO2SiO2+NaOH→Na2ZrO3 +Na2SiO4+H2O ZrO2SiO2+Na2CO3→Na2ZrSiO3+CO2
ZrO 2SiO 2+Na 2C03 →Na 2ZrO 3+Na 2Si03+CO 2 ①反应后用水溶解，滤去Na 2Si03； ②Na 2Zr03 → 水合氢氧化物 → 用硫酸进行钝化 →Zr 5O 8(SO 4)2·xH 20 → 氧化锆粉 ㈢石灰熔融法 CaO+ZrO 2·SiO 2→ZrO 2+CaSiO 3 焙烧后用盐酸浸出除去CaSiO3 ㈣等离子弧法 锆英石砂（ZrO 2?SiO 2） ㈤沉淀法 沉淀法是在羧基氯化锆等水溶性锆盐与稳定剂盐的混合水溶液中加入氨水等碱性类物质，以获得氢氧化物共沉淀的方法。将共沉淀物干燥后一般得到的是胶态非晶体，经500—700℃左右焙烧而制成ZrO 2 焙烧 氨 水 调 整 用水水解 ZrO2 SiO2 注入高温等离子弧中 熔化并离解 凝固后SiO 2粘在ZrO 2结晶表面 用液体NaOH 煮沸可除SiO 2 ZrO 2 和 硅酸铀 氧化锆 洗 涤