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（1）粉末制備技術(shù)

微波介質(zhì)陶瓷粉末通常采用的是固相反應(yīng)法合成，即將多種氧化物粉料混合、煅燒，經(jīng)過機(jī)械研磨獲得粉體，具有設(shè)備、工藝簡單、易于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)在于此法難以獲取高純度的物相，且不能確保粉體成分分布的均勻性。此外，制備的粉體粒徑較大，反應(yīng)活性較差還容易導(dǎo)致燒結(jié)溫度變高。

為避免傳統(tǒng)固相反應(yīng)法的不足，出現(xiàn)了溶膠-凝膠法、熔鹽法、水熱法、共沉淀法、微乳液法等方法。

①溶膠-凝膠法（Sol-gel）：指金屬有機(jī)或無機(jī)化合物經(jīng)過溶膠-凝膠化、干燥和煅燒形成氧化物或其他固體化合物的方法。

優(yōu)點(diǎn)：相比固相法具有較低的陶瓷粉末合成溫度和陶瓷燒結(jié)溫度，避免了機(jī)械研磨過程引入雜質(zhì)，且組分混合均勻。

缺點(diǎn)：制粉成本較高，工藝復(fù)雜。此法在何種條件下能促進(jìn)陶瓷的致密化，改善材料的纖維組織，從而提高其微博介電性能，還有待進(jìn)一步研究。

②熔鹽法：指通過在常規(guī)固相反應(yīng)中引入低熔點(diǎn)鹽作為助溶劑來合成物質(zhì)的一種新方法。低熔點(diǎn)鹽的引入導(dǎo)致合成過程中有液相出現(xiàn)，很大程度上加快了離子的擴(kuò)散速率。

優(yōu)點(diǎn)：工藝簡單、粉末合成溫度低、保溫時間短、合成粉體的化學(xué)成分均勻、產(chǎn)物的形貌易控制。

缺點(diǎn)：燒結(jié)過程中熔鹽的揮發(fā)容易對爐體造成污染，同時該法制備的微波介質(zhì)陶瓷的介電性能普遍較低，原因尚需進(jìn)一步研究。

③水熱法：基本原理是把在常溫常壓下不易被氧化的物質(zhì)，以水溶液作為介質(zhì)在密封的壓力容器中進(jìn)行材料合成，粉體的形成經(jīng)歷了一個溶解-結(jié)晶過程。

優(yōu)點(diǎn)：近幾年發(fā)展起來的最合適規(guī)模生產(chǎn)陶瓷粉末的濕化學(xué)制備方法。

缺點(diǎn)：因陶瓷粉末的合成反應(yīng)難以反應(yīng)完全，殘留的雜相會使材料的微波介電性能急劇下降，改進(jìn)方法還有待研究。

④共沉淀法：是利用各種組分元素的可溶性金屬鹽類，按一定比例匹配制成溶液，然后加入合適的沉淀劑，各類金屬離子形成均勻沉淀，通過調(diào)節(jié)溶液的濃度和pH值等來控制沉淀粉末的性能，將沉淀物煅燒得到組分均勻的氧化物混合體。

優(yōu)點(diǎn)：與傳統(tǒng)方法相比工藝簡單，粉末成分均勻，且顆粒細(xì)小。此法制備微波介質(zhì)陶瓷不僅能得到納米尺寸的陶瓷粉末，降低材料的燒結(jié)溫度，同時材料還保持了較好的微波介電性能，發(fā)展前景較好。

缺點(diǎn)：此法制得的粉末容易發(fā)生團(tuán)聚，這會使粉末的燒結(jié)性能降低。

⑤微乳液法：是將反應(yīng)物溶液在油類相、表面活性劑和表面活性劑的作用下形成熱力穩(wěn)定、各相同性、外觀透明或半透明的分散體系。其中每個被表面活化劑和油類相包裹的液珠都是一個反應(yīng)微胞團(tuán)，然后將生成的納米顆粒從乳液狀中分離、清洗、干燥后即可得到細(xì)小均勻的粉末。

優(yōu)點(diǎn)：采用該法能有效降低粉末的合成溫度和陶瓷燒結(jié)溫度，同時材料的微波介電性能變化不大。

缺點(diǎn)：由于需要使均勻分散在連續(xù)油相中的水相維持熱力學(xué)穩(wěn)定，導(dǎo)致該法工藝比較復(fù)雜，限制了其應(yīng)用。

（2）燒結(jié)技術(shù)

①常壓固相燒結(jié)：是在大氣條件下將坯體燒結(jié)的過程，是制備微波介質(zhì)陶瓷最常使用的一種方法。

②微波燒結(jié)：具有加熱速度快、溫度場均勻、燒結(jié)時間短、高效節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，能顯著改善材料的顯微組織，有利于微波介電性能的提高。

③放電等離子燒結(jié)：通過承壓導(dǎo)電模具加上可控脈沖電流對粉末進(jìn)行燒結(jié)。該技術(shù)利用加熱和表面活化實(shí)現(xiàn)材料的超快速致密化燒結(jié)，且所得燒結(jié)晶粒均勻，致密度，可廣泛用于磁性材料、功能梯度材料、納米陶瓷、纖維增強(qiáng)陶瓷和金屬間化合物等一系列新型材料的燒結(jié)。

④反應(yīng)燒結(jié)：指初始粉末間的化學(xué)反應(yīng)和材料的致密化在同一加熱過程中完成的一種燒結(jié)方法。該法無需常規(guī)方法中的預(yù)燒階段，是獲得高致密陶瓷的一種簡單有效的方法。

（3）燒結(jié)助劑：對于難以燒結(jié)致密或要求低溫?zé)Y(jié)的陶瓷體系，通常需要添加低熔點(diǎn)的氧化物或玻璃相等燒結(jié)助劑。燒結(jié)助劑在燒結(jié)過程中可以形成液相加速傳質(zhì)，可改善陶瓷的燒結(jié)特性。但燒結(jié)助劑在燒結(jié)后往往在晶界富集、易使晶粒表層產(chǎn)生化學(xué)計(jì)量比偏離等晶格缺陷，并且還可能與基體反應(yīng)生成第二相。此外，有些添加劑所含多價態(tài)離子在燒結(jié)過程中會產(chǎn)生變價，導(dǎo)致氧空位濃度改變，從而影響材料的微波介電性能。因此，選擇合適的燒結(jié)助劑十分重要。[3]