AlN陶瓷制备过程中氧化行为研究

本论文以氮化铝陶瓷的制备为研究对象,围绕其在烧结过程中的氧化进行了研究,分析了氮化铝陶瓷在烧结过程中氧化的机理,提出了防止AlN陶瓷制备过程氧化的措施,确定了合适的埋粉碳粉和AlN粉体,并确定了合适的配比点。     

埋粉烧结对BaTiO3陶瓷性能的影响

将自制的水热法BaTiO3粉体干压成形后,分别进行无埋料烧结、Al2O3粉体做埋料烧结和母体BaTiO3粉体做埋料烧结,对烧结后陶瓷体的致密度、显微结构及介电性能进行了分析.结果表明:埋粉烧结对BaTiO3陶瓷体的性能产生显著影响;BaTiO3粉体做埋料时得到的瓷体密度高、晶粒小、电性能优良.     

AlN陶瓷低温烧结制备与性能研究

采用两组复合烧结助剂Y2O3-CaF2,Y2O3-CaF2-Li2CO3在1600℃烧结AlN陶瓷,对AlN陶瓷烧结密度,热性能和电性能进行了测试,并分析了AlN陶瓷物相变化和微观结构。结果表明,复合烧结助剂在低温下能明显促进AlN陶瓷致密化及晶粒生长发育,尤其是添加3wt%Y2O3-2wt%CaF2作烧结助剂,1600℃常压烧结4h制备了结晶良好,相对密度为98.4%,热导率为133.62W/m.K,同时具有较低相对介电常数的AlN陶瓷。在低温常压条件下制备出性能较高的AlN陶瓷。     

氧化反应结合SiC基陶瓷的制备与性能

本文采用反应结合制备方法,通过对坯体进行预氧化使ＳｉＣ颗凿表面氧化形成ＳｉＯ２,而后在烧成中与添中剂ＡＩ２Ｏ３－Ｙ２Ｏ３反应,使坯体气化率减少,制备了多孔ＳｉＣ基陶瓷。文章探讨了坯体中ＳｉＣ的氧化特征、反应结合过程和相变化以及它们对烧结体性能的影响。     

SiC和Ti(C,N)双相弥散陶瓷复合材料的氧化性能

详细研究了SiC和Ti(C,N)双相弥散AI2O3基陶瓷复合材料的高温氧化性能,结果表明：该材料在空气中静态氧化时的氧化增重符合抛物线规律,氧化产物主要是3AIO3、2SiO2和Ti2。随弥散相SiC和Ti(C,N)的增加,材料的氧化活化能有不同程度的下降。该材料具有较好的抗氧化性能。     

纳米氮化硅陶瓷的组织与性能研究

采用热压烧结方法,以非晶纳米Si3N4和α-Si3N4粉末作为原料,制备了纳米氮化硅陶瓷,研究了起始粉末对氮化硅陶瓷组织和力学性能的影响.纳米氮化硅陶瓷的主要组成相为α-Si3N4、β-Si3N4和Si2N2O;其组织由尺寸为100nm左右的晶粒组成,α-Si3N4起始粉末的添加对组织形态没有影响.抗弯强度和断裂韧性均随α-Si3N4起始粉末含量的增加而先升后降,在其含量为40%时达到最大值;硬度随α-Si3N4粉末含量的增加而降低.     

Si3N4-TiN纳米复相陶瓷的制备与性能研究

采用热压烧结方法制备了Si3N4-TiN纳米复相陶瓷,研究了纳米TiN颗粒的添加对Si3N4陶瓷组织、力学性能和抗热震性能的影响.研究结果表明:Si3N4-TiN纳米复相陶瓷的显微组织由粒径为100 nm左右的晶粒构成,TiN以独立颗粒的形式存在;纳米TiN颗粒的添加可以提高纳米Si3N4陶瓷的断裂韧性和抗弯强度,但对硬度影响不大;适量TiN颗粒的添加能改善纳米Si3N4陶瓷的抗热震性.     

高温干燥和潮湿气氛中Si3N4-TiN陶瓷的氧化性能

研究了含35%(体积)TiN次晶相和不同含量的烧结剂的Si3N4基陶瓷在干燥和潮湿气氛中、温度达1 400℃的氧化性能。氧化起始于表面TiO2晶粒生长。氧化过程是由物质传输控制的,其取代了中间相。此传输现象受玻璃相分散和组成变化及湿度的影响,它可以改变玻璃的网络状结构和内扩散速率。自1 200℃开始,Si3N4粒子也被氧化,额外的玻璃形成封闭和残余气孔,产生更加致密的层,具有自我防御功能。在1 400℃,玻璃相结晶成方石英,金红石的顶层变的不连续。只有成分中含少量烧结剂的复合物能保持自我防御氧化模式。     

95A12O3陶瓷球磨时间与烧结性能研究

通过延长球磨时间,对２μｍ左右的微粉制备的９５Ａ１２Ｏ３陶瓷的生坯密度、颗粒分布及材料的体积密度之间的关系,进行了分析讨论,指出微粉９５Ａ１２Ｏ３材料的低密度值,与粉体坎堆积密度底直接相关。     

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。     

AlN 陶瓷的性能及应用

AlN陶瓷具有高硬度、与硅相接近的线膨胀系数、高电阻率、低介电常数、低介电损耗以及无毒、耐高温、耐腐蚀等特性,力学性能良好,在电子、机械、复合材料等领域有着广泛的应用。尤其是因为具有高热导率,Al N陶瓷已经成为理想的半导体基板和封装材料之一。本文回顾了Al N陶瓷的发展历程,着重评述了Al N陶瓷的制备技术、性能及应用等方面的研究进展,并对其面临的技术困难及发展方向进行了展望。     

电子基板用玻璃/陶瓷复合材料的低温共烧与性能

玻璃/陶瓷低温共烧复合材料具有高导热性、快速电子信号传输性能、热膨胀系数与硅匹配、力学性能良好等优点,被广泛应用作电子基板材料。本文简要阐述了玻璃/陶瓷复合材料的烧结机理和影响因素,综述了主要的制备方法,指出了烧结过程中可能存在的关键问题,并讨论了玻璃/陶瓷复合材料的性能调控方法。最后,展望了玻璃/陶瓷复合材料在电子信息领域的发展方向和应用前景。     

一种新型氮化铝陶瓷凝胶注模成型体系

为了解决凝胶注模成型中常见的氧阻聚和毒性问题,本文尝试了用操作性较强的低毒不饱和聚酯树脂作为凝胶体系,凝胶注模成型氮化铝陶瓷.研究了该体系的固化过程及机理,成型后的坯体具有较高的强度,可以进一步机械加工成预期的形状.无压烧结该体系浇注的异形AlN陶瓷密度为3.26 g/cm3,热导率为182 W/(m·K).     

自蔓延燃烧法制备AlN陶瓷粉体的研究进展

概述了自蔓延燃烧法(Self-propagating high-temperature synthesis,简称SHS)制备氮化铝(A1N)粉体的原理及方法.重点综述了纳米A1N陶瓷粉体的最新制备工艺研究进展,并对SHS法制备A1N粉体的发展进行了展望.     

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。     

AlN瓷的制备方法

本实验直接采用Ａｌ２Ｏ３粉还原氮化制备ＡｌＮ瓷，以简化ＡｌＮ瓷的制备工艺，提高ＡｌＮ瓷性能，降低成本。结果表明烧结体的主晶相确定为ＡｌＮ，且瓷导热率最高可达１０４Ｗ／ｍ．Ｋ。     

热压烧结BN-AlN复相陶瓷致密化研究

研究了热压烧结BN-AlN复相陶瓷的致密化行为，研究了添加剂的加入量、AlN第二相的含量以及热压温度、保温时间等工艺参数对复相陶瓷致密化的影响。结果表明：当Y2O3的添加量为10％，AlN加入量为50％时，在1900℃，保温2h，压力为30MPa，N2气氛下可以制备出致密的BN—AlN复相陶瓷，对BN—AlN的相组成及显微结构进行了观察分析。     

Effect of AlN Substitutions on the Oxidation Behavior of ZrB2–SiC Composites at 1600°C

The oxidation behavior of ZrB₂–SiC composites, with varying amounts of AlN substituting for ZrB₂, was studied isothermally under static ambient air at 1600°C for up to 5 h. Small amounts of AlN substitutions (≤10 vol%) were found to result in marginal improvement in the oxidation resistance, whereas larger amounts resulted in a significant deterioration. The size of ZrO₂ clusters formed on the oxidized surface was found to be a function of the AlN content. This effect was more pronounced after longer oxidation times (~1 h) as opposed to shorter durations (~5 min). It was postulated that presence of AlN results in the formation of Al₂O₃ during the oxidation process, subsequently resulting in a lowering of viscosity of the glassy silica scale, which facilitates the coarsening of ZrO₂ clusters. This also increases oxygen permeation through the scale which adversely affects the oxidation resistance of the high AlN content composites.