稀有金属材料与工程
稀有金屬材料與工程
희유금속재료여공정
RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERNG
2008年
z1期
693-696
,共4页
张洁%宁晓山%吕鑫%周和平%陈克新
張潔%寧曉山%呂鑫%週和平%陳剋新
장길%저효산%려흠%주화평%진극신
氮化硅%稀土氧化物%热导率%抗弯强度%电阻率
氮化硅%稀土氧化物%熱導率%抗彎彊度%電阻率
담화규%희토양화물%열도솔%항만강도%전조솔
高热导率氮化硅陶瓷作为基板材料有着广泛的应用前景.如何在尽可能保持氮化硅陶瓷机械性能的前提下,提高其热导率是其实际应用的关键,而选择适当的烧结助剂是提高热导率的一个重要途径.本文研究了稀土氧化物种类及CaO、MgO烧结助剂对氮化硅陶瓷的热导率及电学和机械性能的影响,分别采用Y2O3-MgO,Y2O3-CaO,CeO2-MgO,CeO2-CaO,La2O3-MgO和La2O3-CaO 6种烧结助剂,采用放电等离子烧结后热处理的工艺制备氮化硅陶瓷.研究结果表明:氮化硅陶瓷的热导率随着烧结助剂稀土元素阳离子半径的增大有减小的趋势;与添加MgO助烧结相比,添加CaO助烧结不利于氮化硅柱状晶的生长,热导率及强度普遍较低,但硬度较高.采用Y2O3-MgO助烧剂和适当的烧结工艺,可以得到热导率高于80 W/m·K、抗弯强度大于1000 MPa、体电阻率大于1×1013Ωm、介电常数小于10、介电损耗小于3×10-3的氮化硅陶瓷.
高熱導率氮化硅陶瓷作為基闆材料有著廣汎的應用前景.如何在儘可能保持氮化硅陶瓷機械性能的前提下,提高其熱導率是其實際應用的關鍵,而選擇適噹的燒結助劑是提高熱導率的一箇重要途徑.本文研究瞭稀土氧化物種類及CaO、MgO燒結助劑對氮化硅陶瓷的熱導率及電學和機械性能的影響,分彆採用Y2O3-MgO,Y2O3-CaO,CeO2-MgO,CeO2-CaO,La2O3-MgO和La2O3-CaO 6種燒結助劑,採用放電等離子燒結後熱處理的工藝製備氮化硅陶瓷.研究結果錶明:氮化硅陶瓷的熱導率隨著燒結助劑稀土元素暘離子半徑的增大有減小的趨勢;與添加MgO助燒結相比,添加CaO助燒結不利于氮化硅柱狀晶的生長,熱導率及彊度普遍較低,但硬度較高.採用Y2O3-MgO助燒劑和適噹的燒結工藝,可以得到熱導率高于80 W/m·K、抗彎彊度大于1000 MPa、體電阻率大于1×1013Ωm、介電常數小于10、介電損耗小于3×10-3的氮化硅陶瓷.
고열도솔담화규도자작위기판재료유착엄범적응용전경.여하재진가능보지담화규도자궤계성능적전제하,제고기열도솔시기실제응용적관건,이선택괄당적소결조제시제고열도솔적일개중요도경.본문연구료희토양화물충류급CaO、MgO소결조제대담화규도자적열도솔급전학화궤계성능적영향,분별채용Y2O3-MgO,Y2O3-CaO,CeO2-MgO,CeO2-CaO,La2O3-MgO화La2O3-CaO 6충소결조제,채용방전등리자소결후열처리적공예제비담화규도자.연구결과표명:담화규도자적열도솔수착소결조제희토원소양리자반경적증대유감소적추세;여첨가MgO조소결상비,첨가CaO조소결불리우담화규주상정적생장,열도솔급강도보편교저,단경도교고.채용Y2O3-MgO조소제화괄당적소결공예,가이득도열도솔고우80 W/m·K、항만강도대우1000 MPa、체전조솔대우1×1013Ωm、개전상수소우10、개전손모소우3×10-3적담화규도자.
