温度对高压烧结氮化铝陶瓷热导率的影响

以直接氮化法合成的AlN微米粉为原料,添加3%(质量分数)的CaC2为烧结助剂,在5GPa的压力下烧结30min,考察不同烧结温度对AlN陶瓷热导率的影响。用阿基米德排水法、XRD、SEM等技术手段对AlN烧结体进行性能检测。研究表明,在1500～1800℃范围内,温度的升高能促使AlN陶瓷内部晶粒长大,晶型饱满,尺寸均一,晶界相减少,实现烧结致密化,利于热导率的提高。     

低温烧结AlN陶瓷的微结构和热导率

采用CaF2，Y2O3和Li2CO3做添加剂，在低温下制备了高热导率的AlN陶瓷，通过SEM，TEM和XRD研究了AlN陶瓷在烧结过程中微结构及晶格常数的变化及其对热导率的影响。研究发现，当使用CaF2-Y2O3做添加剂时，液相对晶粒浸润性较差。不利于AlN晶格的纯化。而添加Li2O-CaF2-Y2O3的AlN陶瓷在烧结温度之前已经完成了液相的重新分布，液相与AlN晶粒之间有较好的浸润性，这促进了AlN陶瓷的致密化和AlN晶格的纯化，有利于获得较高的热导率。     

Li2O对低温烧结AlN陶瓷热导率的影响

使用CaF2,Y2O3和Li2Co3做添加剂，在1650℃的低温下制备出热导率高于170W/m.K的AlN陶瓷，通过使用SEM，TEM和XRD研究了AlN陶瓷在烧结过程中微结构与晶格参数的变化，并讨论了其对热导率的影响，研究发现，当使用CaF2-Y2O3做添加剂时，液相对晶粒浸润性较差，不利于AlN晶格的纯化，AlN热导率的增加主要来自于致密度的提高，而Li2O的加入则改善了液相与AlN晶粒的浸润性，从而促进了AlN晶格的纯化，有利于获得较高的热导率。     

添加CaF2-YF3的AlN陶瓷的热导率

用CaF2和YF3做添加剂，在1750℃制备了热导率高于170W/m.K的的AlN陶瓷，并用XRD和SEM研究了AlN陶瓷在烧结过程中的相组成，微结构以及晶格参数的变化，并讨论了其对热导率的影响，研究发现，当使用CaF2-YF3做添加剂时，微结构差异对AlN陶瓷热导率的影响很小，AlN陶瓷的热导率主要由AlN晶格氧缺陷浓度决定，由于CaF2-YF3能有效降低AlN颗粒表面的氧含量，从而有利于获得高的热导率。     

添加CaF_2－Y_2O_3的AlN陶瓷的显微结构及热导性质

本文探索了影响添加ＣａＦ２－Ｙ２Ｏ３的ＡｌＮ陶瓷热导率的显微结构因素．利用ＸＲＤ、ＸＰＳ研究了伴随烧结过程的晶格畸变规律，确定了氧及杂质碳在ＡｌＮ晶格中的扩散行为，从而导致了晶胞的收缩和膨胀．ＴＥＭ和ＨＲＥＭ观察到类似转相区的面缺陷和不同于ＡｌＮ结构的微区．结果表明，除了晶粒内部的缺陷，第二相强烈地影响烧结体的热导率，挥发性第二相有助于提高热导率．     

AlN陶瓷热导率影响因素的研究

基于AlN陶瓷的导热机理，从显微结构、材料组成、工艺因素三方面来对AlN热导率的影响进行了探讨。AlN高热导率取决于AlN晶间良好接触、第二相含量少呈孤岛状分布以及低气孔率的显微结构，而材料组成、制备工艺的优化是为了具有良好显微结构的AlN陶瓷得以实现和改善。     

晶界相和晶界对AlN陶瓷热导率的影响

本文研究了掺杂CaO Y2 O3热压烧结和常压烧结AlN陶瓷的晶界相及其产生过程和除氧机制 ;分析了两种烧结工艺烧制的AlN陶瓷的晶界成份 ;测定了不同晶界相含量和晶界成份对应的AlN陶瓷的热导率     

晶界相和晶界对AlN陶瓷热导率的影响

本文研究了掺杂CaO-Y2O3热压烧结和常压烧结AlN陶瓷的晶界相及其产生过程和除氧机制；分析了峡谷种烧结工艺烧制的AlN陶瓷的晶界成份测定不同晶界相含量和晶界成份对应的AlN陶瓷的热导率。     

Li2O对低温烧结AlN陶瓷热导率的影响

使用CaF2,Y2O3和Li2CO3做添加剂,在1650℃的低温下制备出热导率高于170W/m@K的AlN陶瓷,通过使用SEM,TEM和XRD研究了AlN陶瓷在烧结过程中微结构与晶格参数的变化,并讨论了其对热导率的影响.研究发现,当使用CaF2-Y2O3做添加剂时,液相对晶粒浸润性较差,不利于AlN晶格的纯化,AlN热导率的增加主要来自于致密度的提高.而Li2O的加入则改善了液相与AlN晶粒的浸润性,从而促进了AlN晶格的纯化,有利于获得较高的热导率.     

热压烧结工艺对AlN陶瓷显微结构及性能的影响

以直接氮化法制备的AlN粉体为原材料,添加质量分数为5％ 的Y2O3做烧结助剂,采用热压烧结工艺制备AlN陶瓷.研究烧结温度和压力对AlN陶瓷显微结构、相对密度和热导率的影响.结果表明:随着烧结温度的升高,AlN陶瓷的晶粒长大,第二相逐渐增多,热导率和相对密度均为先增大后减小;随着压力的增大,AlN陶瓷的晶粒逐渐细小,气孔率减少,热导率和相对密度都显著增大.确定AlN陶瓷的最优烧结条件如下:温度为1800℃,压力为50 MPa.     

添加CaF2—Y2O3的AlN陶瓷的显微结构及热导性质

本文探讨了影响添加ＣａＦ２－Ｙ２Ｏ３的ＡｌＮ陶瓷热导率的显微结构因素，利用ＸＲＤ、ＸＰＳ研究了伴随烧结过程的晶格畸变规律，确定了氧及杂质碳在ＡｌＮ晶格中的扩散行为，从而导致了晶胞的收缩和膨胀，ＴＥＭ和ＨＲＥＭ观察到类似转相区的面缺陷和不同于ＡｌＮ结构的微区，结果表明，除了晶粒内部的缺陷，第二相强烈地影响烧结体的热导率，挥发性第二相有助于提高热导率。     

(YCa)F3助烧AlN陶瓷的显微结构和热导率

采用（ＣａＹ）Ｆ_３为助烧结剂，低温烧结（１６５０℃， ６ｈ）制备出热导率为２０８Ｗ／ｍ·Ｋ的ＡＩＮ陶瓷，在烧结过程中，热导率随保温时间的变化服从方程：λ（ｔ）＝λ∞－△λ（０）·ｅ~（－ｔ／ｒ）·用ＳＥＭ、 ＳＴｈＭ、 ＴＥＭ和 ＨＲＥＭ对 ＡＩＮ陶瓷的显微结构及其对热导率的影响进行了研究，结果表明，晶粒尺寸对ＡＩＮ陶瓷热导率的影响可以忽略，而分隔在ＡＩＮ晶粒之间的晶界相会降低热导率。     

添加Y-Li-Ca系统的AlN陶瓷的低温烧结

本文探索了以自蔓延高温（SHS）法合成并经抗水化处理的AlN粉为原料,添加YLiO₂－CaF₂／YLiO₂－CaCO₃的AlN陶瓷的低温烧结.研究表明,YLiO₂－CaF₂／YLiO₂－CaCO₃是有效的低温烧结助剂,添加5wt％YLiO₂和0．5wt％CaF₂。,在1675℃下保温6h可得到密度为3．29g／cm³、热导率为97w／m.K的中等性能的AlN陶瓷.同时对YLiO₂-CaF₂、YLiO₂－CaCO₃两种添加剂系统进行了对比研究．结果表明,在同样的烧结条件下,前者对AlN陶瓷的低温烧结更为有利．     

La_2O_3和Y_2O_3掺杂ZrO_2复合材料的高温相稳定性、抗烧结性及热导率

采用化学共沉淀煅烧法制备不同La2O3掺杂量的La2O3-Y2O3-ZrO2(YSZ)复合陶瓷粉末,研究该复合陶瓷粉末的高温相稳定性、抗烧结性及热物理性能,并与传统应用的YSZ陶瓷粉末进行对比,以探讨La2O3-YSZ作为热障涂层材料应用的可能性。采用XRD分析陶瓷粉末的晶体结构和物相组成,研究La2O3掺杂量对YSZ高温相稳定性的影响。采用SEM观察陶瓷烧结体的微观形貌,研究La2O3掺杂对YSZ抗烧结性的影响。采用激光脉冲法测定热扩散率,通过计算得到材料的热导率。结果表明:YSZ和不同La2O3掺杂量的La2O3-YSZ均由单一的非平衡四方相ZrO2(t′-ZrO2)组成。经1 400℃热处理100h后,YSZ中t′-ZrO2完全转变为立方相ZrO2(c-ZrO2)和单斜相ZrO2(m-ZrO2),在0.4mol%~1.4mol%La2O3掺杂范围内,La2O3-YSZ的相稳定性均优于YSZ,其中1.0mol%La2O3掺杂的YSZ(1.0mol%La2O3-YSZ)经热处理后无m-ZrO2生成,表现出良好的高温相稳定性。此外,1.0mol%La2O3-YSZ较YSZ具有较高的抗烧结性和较低的热导率。在室温至700℃范围内,1.0mol%La2O3-YSZ的热导率为1.90~2.17 W/(m·K),明显低于YSZ的热导率(2.13~2.33 W/(m·K))。     

添加Y2O3-Dy2O3的AlN陶瓷的烧结特性及显微结构

本文探索了以自蔓延高温（SHS）法合成并经抗水化处理的AlN粉为原料,以Y₂O₃－Dy₂O₃作为助烧结剂的AlN陶瓷的烧结特性及显微结构．结果表明,晶界处存在Dy₄Al₂O₉、Y₄Al₂O₉、DyAlO₃、Dy₂O₃和DyN等第二相物质,随烧结温度变化,第二相的种类、数量和分布不同,显微结构也随之变化,从而影响AlN的热导率．在1850℃下,可获得热导率为148W／m·K的AlN陶瓷．     

添加La2O3的AlN陶瓷的高压低温烧结

利用国产六面顶压机在5.0GPa,1300～1800℃条件下实现了以La2O3为助剂的AlN陶瓷体的高压低温烧结.用XRD、SEM、微区拉曼光谱对AlN高压烧结体进行了表征.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,烧结温度最低温度达到1300℃,可比传统烧结方法降低300℃以上,AlN高压烧结体的晶格常数比粉体的减小0.09%左右,其内部存在残余压应力,但AlN六方相的对称性没有发生改变.     

高压热处理对AlN陶瓷显微结构及导热性能的影响

热处理是AlN陶瓷调整结构、改善性能的有效手段.利用国产六面顶压机,在5.0GPa高压条件下,对高压烧结制备的AlN(Y2O3)陶瓷进行了热处理,研究了高压热处理对AlN陶瓷显微结构及导热性能的影响.结果表明:经5.0GPa/970℃/2h高压热处理后的AlN陶瓷材料与未热处理的试样相比,晶粒尺寸显著增大,晶粒形状越发规整,第二相均位于晶界处或者三角晶界区域,热导率达到了173.2W/(m.K),是未经过热处理试样的2.2倍.但是,将高压热处理时间延长到4h,AlN陶瓷的气孔增大,出现了反致密化现象,热导率也降低到80.9W/(m.K).     

三元层状氮化物(Ti2AlN)陶瓷的研究

综述了Ti2AlN陶瓷合成技术的研究进展,详细介绍了Ti2AlN的力学性能和电学性能.已见报道的Ti2AlN陶瓷的制备方法有热等静压法和振动致密化反应合成法.以单质Ti,Al,TiN粉为原料,按摩尔比1:1:1称量后混料,用原位热压的方法合成了Ti2AlN多晶块状材料.X射线衍射分析结果表明,当烧结温度为1000℃时,已经开始形成Ti2AlN相,但仍然有很多未反应的TiN和中间产物TiAl;随着烧结温度的提高,Ti2AlN的衍射峰逐渐增强;当烧结温度在1 300℃时,仅有微弱的TiN衍射峰,产物已经近乎纯的Ti2AlN材料.     

流延法制备低温烧结的高热导率AlN基片

本文研究了流延法制备低温烧结的高热导率ＡｌＮ基片过程中影响流延浆料粘度的主要因素，结果表明，溶剂比例的增加会导致浆料粘度下降。增塑剂的减少则使粘度上升，本文还研究了添加剂对ＡｌＮ陶瓷烧结及热导性能的影响，实验表明Ｂ２Ｏ３能以过渡液相的形式促进烧结，而Ｄｙ２ｏ３在低温下人较好的去除ＡｌＮ晶格氧的能力，通过添加Ｄｙ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３等组成的混合助烧结剂。在１６５０℃下烧结４ｈ，获得了热导率高达１３０Ｗ／     

AIN陶瓷基板材料热导率与烧结助剂的研究进展

AIN陶瓷因具有高热导率、低介电常数、与硅相匹配的热膨胀系数等优异性能,被认为是替代Al2O3和BeO陶瓷的理想基板材料.主要讨论了AIN陶瓷的导热机理及影响热导率的因素;介绍了A1N陶瓷烧结助刑的选取原则、几种烧结助刺的作用机理及优缺点,并从高温烧结助剂体系和低温烧结助剂体系2个方面介绍了AIN陶瓷研究的最新进展.