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1、河南科技大学毕业设计（论文）开题报告学院：材料学院 2010年03月17日课题名称不同溶剂对CLST流延浆料流变性能影响的研究学生姓名专业班级非金材061课题类型论文指导教师职称副教授课题来源科研1. 设计（或研究）的依据与意义微波介质陶瓷，是指应用于微波频率(主要是300MHz30GHz频段)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷材料。因具有介电损耗低、频率温度系数小、介电常数高等特点被广泛应用于微波谐振器、滤波器等现代移动通信设备的核心材料。低温共烧陶瓷LTCC 已成为微波陶瓷的理想材料， 近年来应用越来越广泛LTCC 基板制备的核心技术是高质量基片坯体的成型，目前的成型方法主要有流
2、延、干压、轧膜等，其中流延法生产效率高自动化水平高，成型坯体性能的重复性和尺寸的一致性水平高，是理想的陶瓷基板材料成型技术。稳定均一的浓悬浮体制备是流延成型出密度高且均匀、结构性能优良坯体的前提，而粉体含量和外加剂如分散剂粘结剂等能够显著影响浆料流变性能，对稳定的浓悬浮体的制备有着非常重要的作用。为了得到致密的陶瓷坯体应尽可能提高浆料的固含量。摩尔比为16：12：9：63的CaOLi2OSm2O3TiO2(简写为CLST)的钙钛矿结构陶瓷是一种性能叫优异的微波介质陶瓷材料，具有较高的介电常数（Kr100），适中的介电损耗，有优势成为小型化高频化通讯设备的介质材料。本试验以CaOLi2OSm2O
3、3TiO2(简写为CLST)陶瓷为基础，系统地对流延法制备CLST陶瓷坯料过程中在粉料中加入不同溶剂（混合熔剂）浆料悬浮性能的研究，通过优化流延浆料的种类及各种配比得出了适合流延成型的较佳配方。使浆料具有优良的流变性能，最终制得结构性能优良的坯体。流延浆料有水基和非水基两种溶剂系统，水虽然对环境有利，但水对粉料颗粒的湿润性能较差，挥发慢和干燥时间长；制备的浆料除气困难，气泡的存在会影响坯膜的质量，故本试验采用非水基溶剂。2. 国内外同类设计（或同类研究）的概况综述传统的流延成型工艺不足之处在于所使用的有机溶剂(如甲苯、二甲苯等) 具有一定的毒性,使生产条件恶化并造成环境污染,且生产成本较高。此
4、外,由于浆料中有机物含量较高,生坯密度低,脱脂过程中坯体易变形开裂,影响产品质量。针对上述缺点,研究人员开始尝试用水基溶剂体系替代有机溶剂体系。使用水作溶剂可以相应降低有机物的使用量,而且浆料粘度低,使用合适的分散剂可大大提高浆料的固相体积分数,有利于提高生坯密度,同时还具有不燃、无毒、成本低等优点,应用前景十分看好。水基流延成型工艺的一个重要特征是用水性溶剂代替有机物溶剂,因此,水基流延成型具有成本低、使用安全和便于大规模生产等优点,但它也存在一些不足,如:水对陶瓷粉料的润湿性能较差,挥发慢,干燥时间长;浆料脱气困难,影响坯体的质量;陶瓷坯片柔韧性较差,强度不高,容易出现裂纹缺陷等。如何解决
5、水基流延成型工艺中存在的这些问题,是今后水基流延成型推广应用的一个关键。南京工业大学胡晓侠、周洪庆、刘 敏、朱海奎等曾对LTCC 基片流延浆料流变性能研究：结果表明有机添加剂对流延浆料流变性能有很大的影响，浆料的黏度随剪切速率增加而下降，呈剪切变稀的流变学特性。随着固相体积分数的增加，浆料的最佳分散剂用量也相应增加，浆料的黏度随着增塑剂与粘结剂比值R 值的增加而急剧降低，流变性能得到明显改善。3. 课题设计（或研究）的内容(一) 了解微波介质陶瓷材料流延成型研究现状及进展；(二) 熟练掌握 CLST 陶瓷（含助烧剂）的制备方法（固相合成法）；(三) 研究粉料在不同溶剂（混合熔剂）的悬浮性能；(
6、四) 研究浆料的黏度及流变性，确定混合熔剂的最佳比。得出了适合流延成型的较佳配方。4. 主要技术指标(或研究目标)(一) 对浆料的黏度的研究，确定混合熔剂的最佳比，得出了适合流延成型的较佳配方；(二) 掌握制定实验方案的基本思路和实验操作基本技能；(三) 掌握实验中所用仪器设备工作原理及使用方法；(四) 撰写8000字毕业论文，完成12000字符的外文翻译。5. 进度计划第16周 ： 文献调研、开题报告的撰写、实验方案设计。第710周 ： 进行工艺实验（配料、合成、成型、烧结等）。第1113周 ： 介电性能测试、微观显微结构分析。第1617周 ： 论文撰写，毕业答辩。指导教师意见： 指导教师签字： 年 月 日教研室意见： 教研室主任签字： 年 月 日
