收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

低温烧结高热导氮化铝陶瓷及其热传导性能研究

杨清华  
【摘要】:摘要:本文以硝酸铝、葡萄糖、硝酸钙以及硝酸钇为原料,通过溶胶-凝胶低温燃烧工艺制备碳热还原前驱体,进而通过碳热还原法获得纳米氮化铝粉体和含助剂氮化铝粉体。以制备的纳米氮化铝粉体作为添加剂,研究其对微米氮化铝陶瓷烧结性能及热导率的影响规律。研究得到: (1)纯纳米氮化铝粉体能一定程度促进氮化铝陶瓷烧结,在1800℃达到致密烧结,但作用有限,极限密度为3.12g·cm~(-3),存在一定气孔,热导率最高仅为66.74W/(m·K)。 (2)相对于仅添加Y_2O_3,同时添加纳米AlN和Y_2O_3,增加了Y_2O_3与AlN表面接触,能改善第二相结构分布,在1800℃达到致密烧结,热导率最高可达125.29W/(m·K)。 (3)通过在前驱体制备过程中引入钙源和钇源,可以与氧化铝反应生成低熔点化合物,在较低温度形成液相,增加各物质分子扩散,促进氮化铝粉体合成和颗粒生长,同时钇会留在产物中,得到钇掺杂氮化铝粉体。 (4)钇掺杂氮化铝粉体可以使氮化铝陶瓷在1750℃烧结达到理论密度,但当Y_2O_3低于1wt%时,陶瓷中氮化铝晶粒较小,晶界较多,晶界间接触不紧密,其热导率最高仅为92.42W/(m·K),升高烧结温度至1850℃,晶粒长大,晶界减少,热导率可升至130.99W/(m·K)。 (5)添加适量40wt%钇掺杂氮化铝粉体,调节Y_2O_3含量为2-3wt%,既能降低氮化铝致密烧结温度,也使其晶粒完全生长,晶界间接触紧密,第二相基本位于氮化铝晶格三角处,1750℃烧结后热导率最高可达191.82W/(m·K)。 (6)氮化铝陶瓷烧结致密,瓷体无气孔,晶粒较大,晶界较少,第二相位于晶界三角处时,陶瓷具有较好热传导性能。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陶庭先,吴之传;氮化铝陶瓷化学镀铜工艺研究[J];安徽机电学院学报;1995年02期
2 毛寒松,王传声,崔嵩;氮化铝陶瓷的制造与应用[J];世界产品与技术;2001年02期
3 秦明礼,曲选辉,黄栋生,林健凉,肖平安,祝宝军;高热导率氮化铝陶瓷制备技术进展[J];粉末冶金材料科学与工程;2001年01期
4 苏威;日本透光性氮化铝陶瓷在美、英获得专利[J];无机盐工业;1987年05期
5 张雯;用作基片材料的氮化铝陶瓷的现状与展望[J];陶瓷研究;1996年02期
6 秦明礼,曲选辉,林健凉,肖平安,祝宝军,汤春峰;氮化铝陶瓷研究和发展[J];稀有金属材料与工程;2002年01期
7 霍素真;氮化铝陶瓷[J];国外耐火材料;2004年04期
8 ;日研制出新型氮化铝陶瓷[J];精细化工基地信息通讯;1999年06期
9 刘志国;氮化铝陶瓷及其用途[J];佛山陶瓷;2002年04期
10 饶荣水,庄汉锐,蔡咏虹,王惠龄;氮化铝陶瓷低温热导率的实验研究[J];低温与超导;2003年03期
11 ;日本开发出高导热的氮化铝陶瓷[J];福建轻纺;2008年01期
12 姚义俊;李纯成;蒋晓龙;刘斌;丘泰;;稀土氧化物对氮化铝瓷介电性能的影响(英文)[J];硅酸盐学报;2010年10期
13 吴音,周和平,缪卫国;流延法制作AlN陶瓷基片工艺[J];电子元件与材料;1996年01期
14 何旭初,徐洁,李远强;高热导率AIN陶瓷的工艺设计[J];电子元件与材料;1991年06期
15 黄小丽,郑永红,胡晓青;复合助剂Y_2O_3-CaC_2对氮化铝陶瓷热导率的影响[J];兵器材料科学与工程;2005年05期
16 王杰;张战营;吕新璐;;氮化铝陶瓷粉体制备方法研究进展及展望[J];硅酸盐通报;2010年05期
17 李小雷;马红安;郑友进;刘万强;左桂鸿;李吉刚;李尚升;贾晓鹏;;无助剂AlN陶瓷的高压烧结制备及热导率(英文)[J];硅酸盐学报;2008年02期
18 夏庆水;李海波;曹坤;;多层共烧氮化铝陶瓷金属化工艺研究[J];电子与封装;2009年11期
19 胡友静;燕晓艳;;氮化铝陶瓷的研究和应用进展[J];科技传播;2010年05期
20 王洪磊;周新贵;于海蛟;赵爽;罗征;;烧结助剂对碳纳米管增强氮化铝陶瓷结构与性能的影响[J];国防科技大学学报;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 夏章能;徐洁;;AlN陶瓷化学镀法金属化机理[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
2 秦明礼;曲选辉;杜学丽;;高导热氮化铝陶瓷的粉末注射成形技术研究[A];2009全国粉末冶金学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 任克刚;多形态AlN、Si_3N_4粉体制备及其导热硅脂复合材料研究[D];清华大学;2009年
2 毕冬梅;低温真空下接触界面间传热特性实验与机理分析[D];华中科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾岩;氮化铝及氮化硼纳米材料的直流电弧法制备与高温高压研究[D];吉林大学;2013年
2 杨东升;氮化铝陶瓷的烧结技术[D];北京工业大学;2002年
3 杨清华;低温烧结高热导氮化铝陶瓷及其热传导性能研究[D];中国计量学院;2012年
4 刘科科;高导热绝缘环氧树脂基复合材料的制备及其性能研究[D];南京航空航天大学;2013年
5 孔岩岩;AlN/环氧树脂复合材料性能的研究[D];重庆大学;2012年
6 段成军;空心阴极等离子烧结氮化铝陶瓷[D];北京工业大学;2003年
7 张文娟;氮化铝基复合基板材料的低温烧结及其性能研究[D];中国计量学院;2013年
8 王钊;低温铜和氮化铝接触界面热阻实验研究[D];华中科技大学;2011年
9 余晖;热界面材料的制备及其导热性能的研究[D];清华大学;2012年
10 张满成;新型大分子偶联剂的合成及应用研究[D];苏州大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 陈楚荣;“清华”成果落户珠海[N];广东科技报;2000年
2 本报记者 徐宏文;谁将引领电子陶瓷市场的风骚?[N];中国高新技术产业导报;2002年
3 ;应用前景十分广泛的透明陶瓷[N];广东建设报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978