氮化硅流延膜的制备

流延成型是一种制备高质量陶瓷基片的成型方法.氮化硅是一种高热导率的材料,有望在电子基片领域获得应用.本文利用流延成型制备了具有较好柔韧性和一定强度的氮化硅流延素坯膜.研究了无水乙醇、无水乙醇/丁酮作为溶剂时对浆料粘度的影响.通过优化流延浆料添加剂的各种配比,得出了适合氮化硅粉体(SN-E10)流延的最佳配方.     

影响氮化硅陶瓷内圆磨削加工表面形貌因素分析

目的研究氮化硅陶瓷在内圆磨削时不同的磨削参数：砂轮线速度（vs）、径向进给速度（f）、轴向振荡速度（fa）对表面粗糙度的影响.方法采用树脂结合剂金刚石砂轮对氮化硅陶瓷试件进行内圆加工实验,进行了3因素的均匀实验.建立了氮化硅陶瓷内圆磨削的经验公式,利用Taylor-Hobson Surtroni25型接触式粗糙度仪对加工表面进行测量,得到不同磨削参数下的粗糙度;用日立S-4800冷场发射电子显微镜对加工表面进行观测,得到被磨试件的表面形貌图像.结果加工表面粗糙度随砂轮线速度的增大而减小,随径向进给速度的增大而增大,随轴向振荡速度的增大而减小.砂轮线速度对被加工表面粗糙度影响最大,随着砂轮速度的增大,粗糙度由0.340 1μm下降到0.295 0μm.结论明确了内圆磨削氮化硅陶瓷试件时不同磨削参数对表面粗糙度的影响,通过回归分析,探索出了不同线速度下氮化硅陶瓷材料去除机理对其表面形貌产生的影响.     

PTFE添加剂对燃烧合成氮化硅的影响

发现了一种PTFE(聚四氟乙烯)催化剂,在其作用下,实现了在2 MPa的氮气压力下Si Nh4Cl混合粉末燃烧合成Si3N4.结果表明PTFE有效的促进了反应,产物表层的Si粉也实现了完全氮化,且合成产物中α-Si3N4的含量随着反应剂中PTFE含量的增加表现出规律性的变化.当PTFE的添加量为4%(质量分数,下同)时,可以制备出α相含量为77.7%的粒度均匀的等轴状Si3N4粉末;产物中心部位含有少量残余Si,但经过后续热处理,可以实现完全氮化.分析了产物中不同部位相组成和形貌产生差异的原因,并对PTFE作用下燃烧合成Si3N4的机制作了初步探讨.     

含有定向排列颗粒的氮化硅陶瓷各向异性研究

通过添加α—Si3N4晶须,利用流延成型和热压烧结技术制备舍有定向排列颗粒、各向异性的Si3N4陶瓷。研究α-Si3N4相在流延膜及烧结块体中的分布状态,并通过XRD、SEM和力学性能对流延膜和烧结块体的各向异性进行表征。结果表明,1550℃下烧结制备的块体T（与流延方向平行的平面）、N（与流延方向垂直的平面）、P（侧面）三个面的I（210）／I（102）值与等轴状α-Si3N4粉体的相应值比较,其中T面的值较大,N面和P面的值较小;在T面的显微结构中存在平行于流延方向排列的大颗粒;试样不同面的力学性能（断裂韧性和抗弯强度）中,T面最好,P面次之,N面最差;I（210）／I（102）值、显微结构、力学性能测试结果表明所制备的氮化硅陶瓷存在各向异性。     

陶瓷刀具材料的种类与应用

陶瓷刀具材料是一种先进的切削刀具材料 ,由于其优良的切削性能和高的性能价格比而受到了人们的青睐。文中介绍了陶瓷刀具材料的的种类、牌号及其合理使用方法。     

烧结温度对氮化硅陶瓷球显微结构和力学性能的影响

以α-Si3N4粉为原料,纳米级Y2O3和Al2O3为烧结助剂,采用气压烧结工艺制备氮化硅陶瓷球,研究了烧结温度对陶瓷球显微结构及力学性能的影响.结果表明,随着烧结温度的升高,陶瓷球的维氏硬度和压碎强度先提高后降低,断裂韧性不断提高.烧结温度为1780℃的陶瓷球综合力学性能最佳,其相对密度达到了99％,维氏硬度、断裂韧...     

氮化硅薄膜生长随时间演化过程及其特性研究

氮化硅SiN_x薄膜凭借介电常数高和稳定性好的特点而被广泛应用于光电器件中,但薄膜的厚度对器件的性能有重要影响。针对此问题采用等离子体化学气相沉积技术,以高纯NH₃、N₂和SiH₄为反应气体,优化其他沉积参数,通过改变沉积时间来生长SiN_x薄膜。用X射线衍射谱(XRD),紫外-可见光光谱(UV-VIS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对薄膜结构进行表征,详细研究了沉积时间与薄膜厚度的关系以及沉积时间对薄膜性能的影响。试验结果表明:所制备的样品为非晶SiN_x薄膜结构,薄膜厚度随沉积时间均匀增加;薄膜折射率随沉积时间的增加而增大,光学带隙基本不随时间变化。SEM测试结果表明,随着沉积时间增加,薄膜致密性与均匀性越来越好,氧含量也越来越少,说明薄膜致密性提高可以有效阻挡O原子进入薄膜,阻止后氧化现象的发生。     

多孔Si3N4-SiO2复相陶瓷及其性能

采用近净尺寸成型制备工艺-氧化烧结结合溶胶浸渍再烧结法,制备了多孔Si3N4-SiO2复相陶瓷.讨论了制各工艺对材料的成分、微结构和性能的影响规律.研究表明:随着硅溶胶浸渍量的增加,材料的抗弯强度、硬度、断裂韧性、密度和介电常数均增大.分别采用压痕法和单边切口梁法对材料的断裂韧性进行了测定和比较.结果表明:采用压痕法测定断裂韧性时,多孔Si3N4-SiO2复相陶瓷的增韧机理有裂纹偏转、裂纹分叉、裂纹桥接以及孔的钝化.采用单边切口梁法测定断裂韧性时,多孔Si3N4-SiO2复相陶瓷的增韧机理只有裂纹偏转.     

放电等离子烧结Si3N4陶瓷

本文用放电等离子烧结法制备Si3N4陶瓷,通过排水法测定密度,X射线衍射法测定物相变化,透射电镜进行微观形貌的观察。发现在烧结过程中,当高于1450℃时MgO—CeO2与氮化硅粉末表面的SiO2反应形成硅酸盐液相,促进烧结致密化,冷却后形成玻璃相留在品界,氮化硅的致密化在1500℃接近完成,但高于1550℃时,出现MgO自析晶,微观形貌为相互交织的等轴状的α—Si3N4和柱状的β—Si3N4晶粒。     

混合稀土对氮化硅陶瓷材料的密度及硬度的性能影响

采用48μm的氮化硅粉末为原料,氧化镁为烧结助剂,稀土氧化钇和氧化铈为添加剂,聚乙烯醇为粘结剂,通过配料、干压成型、常压烧结等工艺制备出氮化硅陶瓷样品.确定氮化硅陶瓷坯体压制压强为306 MPa,烧结温度为1650℃.实验研究得到单一稀土Y2 O3、CeO2对提升陶瓷性能的最佳添加量分别为3％、7％.混合稀土总添加量为...