A1N陶瓷的晶界缺陷

本文研究以Ｙ２Ｏ３为烧结助剂的无压烧结Ａ１Ｎ陶瓷中，晶界第二相和气孔等晶界缺陷对热导率的影响。结果表明，Ａ１Ｎ陶瓷晶界第二相的组成主要取决于配料中的Ｙ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３比值，同时也受工艺因素影响，随着Ｙ２Ｏ３加入量增多，晶界第二相含量线性增加，其分布也从三晶连接外延伸到所有晶界。     

注射成形AlN-Y2O3陶瓷的结构与性能

采用粉末注射成形方法制备了具有高导热性能的AlN陶瓷导热材料, 研究了烧结温度对注射成形AlN陶瓷致密化的影响;研究了添加不同质量分数Y2O3对注射成形AlN陶瓷的晶界第二相、热导率和显微结构的影响. 结果表明在本实验研究条件下, 当烧结温度在1 850 ℃时, AlN的相对密度已经能够达到99.5%;Y2O3的添加量对AlN的晶界第二相的影响和传统AlN制备工艺中有较大的不同, 在Y2O3质量分数为3%时就有多余的Y2O3成为晶界相, 这主要是注射成形工艺中会引入大量的残碳造成的. 注射成形AlN陶瓷工艺中氧离子是否扩散进入晶格中对AlN陶瓷的热性能有一定影响. 当Y2O3质量分数为5%时, AlN中的晶界第二相主要为YN和Y2O3, 样品具有最高的热导率167.5 W/(m*K).     

A1N陶瓷的晶界缺陷

本文研究以Ｙ２Ｏ３为烧结助剂的无压烧结Ａ１Ｎ陶瓷中，晶界第二相和气孔等晶界缺陷对热导率的影响，结果表明Ａ１Ｎ陶瓷晶界第二相的组成主要取决于配料中的Ｙ２Ｏ３／Ａｌｋ２Ｏ３比值，同时也受工艺因素的影响。     

热处理对A1N陶瓷晶界相的影响

以Y_2O_3为烧结助剂的无压烧结AlN陶瓷,在碳还原气氛下热处理能有效地排除AlN陶瓷中的晶界相,改变晶界第二相的组成与分布,从而提高AlN陶瓷的热导率,但热处理后致密度的降低限制了热处理对热导率的改善效果。探讨了热处理对晶界第二相的影响机理,认为晶界相的还原氮化反应和高温挥发作用是热处理过程影响晶界相的主要机理。     

AIN陶瓷中的晶界第二相

晶界第二相是ＡＩＮ陶瓷显微结构的重要组成部分，对ＡＩＮ陶瓷的热导率有重大影响。本工作研究了以Ｙ２Ｏ３为烧结助剂的无压烧结ＡＩＮ陶瓷中，晶界第二相的组成、含量及其分布。结果表明：晶界第二相的组成主要决于配料中的Ｙ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３比值，同时也受工艺因素影响；随着Ｙ２Ｏ３加入量增多，晶界第二相含量呈线性增加，其分布也变成从三个晶粒连接处延伸到所有晶界，还讨论了晶界第二相对热导率的影响，认为只要ＡＩＮ晶     

AlN陶瓷中的晶界第二相

晶界第二相是ＡＩＮ陶瓷显微结构的重要组成部分，对ＡＩＮ陶瓷的热导率有重大的影响。本工作研究了以Ｙ＿２Ｏ＿３为烧结助剂的无压烧结ＡＩＮ陶瓷中，晶界第二相的组成、含量及其分布，结果表明：晶界第二相的组成主要取决于配料中的Ｙ＿２Ｏ＿３／Ａｌ＿２Ｏ＿３比值，同时也受工艺因素影响；随着Ｙ＿２Ｏ＿３加入量增多，晶界第二相含量呈线性增加，其分布也变成从三个晶粒连接处延伸到所有晶界。还讨论了晶界第二相对热导率的影响。认为只要ＡＩＮ晶格完整无缺，ＡＩＮ相保持连通，即使存在少量的Ｙ＿４Ａｌ＿２Ｏ＿９和／或Ｙ＿２Ｏ＿３第二相材料，预期仍可获得高的热导率。     

烧结温度对氮化铝陶瓷结构与性能的影响

研究了烧结温度对Al N陶瓷致密度﹑晶粒尺寸及第二相的组成﹑含量及分布及其力学与热学性能的影响。结果表明,添加5 wt%Y2O3助烧剂的Al N陶瓷的第二相由YAG﹑YAM及YAP构成,且随着烧结温度的升高,其Y/Al比值由3/5向2/1变化,即由富铝氧化物向富钇氧化物转化,第二相在Al N陶瓷的三叉晶界处分布,提高Al N陶瓷的热导率及强度。1770℃烧结的Al N陶瓷综合性能最好。     

晶界相对半透明氮化铝陶瓷透过率的影响

分别添加质量分数为3%的CaF2和Y2O3为烧结助剂,在相同烧结工艺制度下采用放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS),制备了两种半透明AlN陶瓷.两种样品有相近的密实度和晶粒尺寸,但是它们的透过率却相差很大.用扫描电镜,X射线衍射分析和透射电镜结合能量散射型X射线光谱分析仪对样品微观结构进行分析.结果表明:晶界相的存在及分布方式对样品透过率有重要影响.添加CaF2的样品表现出很高的纯度,晶界及三角晶界处观察不到第二相.添加Y2O3的样品中,由于生成的晶界相Y3Al5O12沿AlN晶界分布,阻隔AlN晶粒之间的连接,在晶界处造成光散射,导致样品透过率下降.     

AlN陶瓷在含氟里昂气氛中的热处理

无压烧结AIN陶瓷在含氟里昂气氛中热处理,可以有效地减少晶界相含量,提高晶界相中的Y/AI比,晶界相中的这些变化对提高热导率有利,但热处理后试样体积密度降低,气孔率增高,对热导率提高不利。探讨了进一步改进的措施。     

A1N陶瓷低温烧结过程中氧化控制与性能研究

采用纳米级的A1N粉并以Y2O3-CaF2作烧结助剂于1600℃下制备A1N陶瓷,对AlN陶瓷物相组成、相对密度、微观结构和热性能进行了表征,针对A1N陶瓷烧结过程中易氧化的问题,分析了氮化铝陶瓷在烧结过程中氧化的机理,提出了防止A1N陶瓷制备过程中氧化的措施。研究表明：将A1N坯体置于含有一定量碳粉的A1N埋粉中于N2气氛下烧结,生成还原性气体CO,有效避免了A1N烧结过程中的氧化问题。其中添加3wt％Y2O3-2wt％CaF2作烧结助剂,1600℃常压条件下制备了高热导率的致密A1N陶瓷。     

A1N陶瓷在含氟里昂气氛中的热处理

无压烧结Ａ１Ｎ陶瓷在含氟里昂气氛中热处理，可以有效地减少晶界相含量，提高晶界相含量，提高晶界相中的Ｙ／Ａｌ比，晶界相中的这些变化对提高热导率有利，但热处理试样体积密度降低，气孔率增高，对热导率提高不利。探讨了进一步改进的措施。     

固相反应法制备透明多晶YAG陶瓷

采用高纯α-Al2O3和Y2O3作为原料并由固相反应法合成了钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet,YAG)透明多晶陶瓷.α-Al2O3和Y2O3的摩尔比为5∶3,并添加0.5%(质量分数)正硅酸乙脂为烧结助剂的混合粉体经球磨后,在1 400℃空气中煅烧,经成形并在1 750℃真空烧结4h制备得到透明YAG陶瓷.1 850℃真空烧结4h的YAG陶瓷晶粒粗大,晶界宽化,晶界处有共晶相YAlO3相和α-Al2O3相存在.     

氧化钇掺杂四方氧化锆电性能的研究

研究了添加1％A12O3(摩尔分数)和前驱体“清除”晶界杂质两种改善晶界导电性能的方法，对四方氯化话(3％Y2O3-doped tetragonal zirconia，3YTZ)陶瓷烧结体的导电性能的影响。运用XRD，SEM分析了它们的相组成及其微观结构。在200～750℃下进行交流阻抗谱测试，结果表明：2种方法均对晶界导电性能有明显改善。A12O3自ZrO2晶界进入晶粒，参与替代话原子，与氯离子空位形成缔合物，降低了氯离子空位浓度，引起晶粒电阻有所增大，但前驱体“清除”对晶粒电阻没有影响。有效氯离子空位浓度的变化，引起了1550℃烧成的3YTZ 1％A12O3和3YTZ陶瓷样品的晶界电导活化能在高低温度区的差异。     

热压烧结制备AlN-Al2O3复相陶瓷及其性能

以AlN和Al2O3为原料,Y2O3为烧结助剂,在N2气氛下热压烧结制备出AlN-30%(质量分数)Al2O,复相陶瓷:运用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征复相陶瓷的相组成及显微结构.研究了烧结温度对AlN-Al2O3复相陶瓷的相组成、显微结构、烧结性能、力学性能、热导率和介电性能的影响.结果表明:在1 ...     

关于AlN陶瓷导热性的讨论

从声子导热机理出发,探讨了影响A1N陶瓷导热率的主要因素。提出了提高导热率的努力方向,即结构上努力减少晶格缺陷(空位、错界及相畴界,杂质固溶等)和晶界缺陷(第二相拆出、气孔、晶界玻璃相等)。指出了提高A1N陶瓷导热率的途径,即严格控制A1N粉末质量,选择合理的烧结助剂,采用还原气氛烧结工艺。     

关于氮化铝陶瓷导热性的讨论

本从声子机理出发，探讨了影响氮化铝陶瓷导热性的主要因素；提出了提高导热率的努力方向，即结构上努力减少晶格缺陷（主要是杂质固溶）和晶界缺陷（包括第二相析出，晶界玻璃相，气孔），并使相的分布尽量合理；指出了提高A1N陶瓷导热率的可能途径，即严格控制A1N粉末质量，选择合理的烧结助剂，采用还原气氛烧成等。     

不同烧结气氛下制备的AlN陶瓷结构和电性能的差异

以AlN粉末为原料、Y2O3粉末为烧结助剂,分别在氮气气氛下和真空气氛下,采用放电等离子烧结方法在1700℃、25MPa条件下保温10min制备AIN陶瓷。X-射线衍射、扫描电镜和X-射线光电子能谱分析表明：不同烧结气氛下制备的AlN陶瓷的结构和体积电阻率各有不同。真空气氛AlN陶瓷与氮气气氛AlN陶瓷相比较,除舍有主晶相AlN和第二相Y3Al5O12外,还含有微量Al2Y相。正是由于微量Al2Y相的存在,使得真空气氛下得到的AlN陶瓷比氮气气氛下得到的A1N陶瓷的体积电阻率低约2个数量级。     

高压烧结AlN（Y2O3）陶瓷的物相组成分析及热导率

用国产六面顶压机在5.0GPa,1300℃～1800℃条件下实现了以Y2O3为烧结助剂的AlN陶瓷体的高压烧结.用XRD对AlN高压烧结体的相组成进行了表征.研究表明:高压制备陶瓷体材料能够有效降低烧结温度和缩短烧结时间,可比传统烧结方法降低400℃以上.Y2O3是AlN有效的低温烧结助剂,在1300℃、1400℃烧结的AlN陶瓷体材料第二相物质以YAlO3和 Y4Al2O9为主.当烧结温度高于1600℃,AlN陶瓷的第二相物质主要以Y3Al5O12为主.烧结条件为5.0GPa/1700℃/75min,样品的热导率可达135W/(m·K).     

两面顶技术低温超高压烧结AlN陶瓷的研究

本文研究了掺杂不同质量分数的Y2 O3的AlN陶瓷在超高压状态下烧结的物相组成和微观结构。研究表明 ,Y2 O3是有效的低温烧结助剂 ,在低温超高压烧结下 ,掺杂不同比例烧结助剂的AlN陶瓷的第二相均为Al5Y3O1 2 ,在实验条件为 4 4万个大气压 ,1 5 0 0℃的温度 ,1h的烧结时间下 ,超高压烧结AlN陶瓷有着较好的微观结构 ,热导率可达到 1 3 0W/m·K。     

用纳米粉制备Nd:Y1.84La0.16O3透明陶瓷

用碳酸盐共沉淀法制备一种新的掺钕氧化镧钇(Nd:Y1.84La0.16O3)纳米粉体,得到颗粒细小、均匀、分散性好、粒径为50～60nm的Nd:Y1.84La0.16O3纳米粉体.分别采用Nd:Y1.84La0.16O3纳米粉料和商业粉料,用传统陶瓷无压烧结工艺制备Nd:Y1.84La0.16O3透明陶瓷.Nd:Y1.8vLa0.16O3纳米粉制备的陶瓷样品的组分均匀、几乎不存在第二相,具有较高的透过率.商业粉制备的陶瓷样品因混料不均匀而在晶界处存在部分第二相,降低了陶瓷的透过率.此外,还运用体视学法预测了2种陶瓷透过率的相对高低,分析了三维结构参数对陶瓷光学性能的影响.