Mo元素掺杂对氧化铝基陶瓷/金属复合材料微观形貌及介电性能的影响

张昊¹，史忠旗¹，胡梦杉²，张朋²，金海云²，乔冠军¹，金志浩¹

1. 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室2. 西安交通大学电力设备与电气绝缘国家重点实验室

摘 要：采用粉末冶金法制备了Mo掺杂的Al₂O₃基陶瓷/金属复合材料（Al₂O₃/Mo）,利用X射线衍射、扫描电镜等测试分析方法研究了Mo掺杂对复合材料微观形貌及介电性能的影响。结果表明:Al₂O₃/Mo复合材料主要由Al₂O₃相和Mo相组成,未出现新相。Mo主要分散在Al₂O₃晶界,并且随着Mo掺杂量的增加,Al₂O₃晶粒尺寸逐渐减小、材料气孔率逐渐增加。当Mo掺杂量小于20%（质量分数）时,复合材料电阻率(>10¹²?·cm)与相对介电常数（8⁹）没有明显变化;而当Mo掺杂量大于20%,Mo由弥散相转变为连续相,复合材料的体电阻率急剧下降到10¹⁰?·cm;当Mo掺杂量达到40%时,由于复合材料中Mo已经形成连续的贯穿网络,体电阻率下降趋势减缓,稳定在10?·cm左右。因此,通过调控Al₂O₃基体中的Mo掺杂量及相分布,可以制备出具有不同电阻率的陶瓷/金属复合材料。

关键词：陶瓷;钼掺杂;介电性能;