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燒結(jié)助劑對氮化鋁,氮化硼復合陶瓷性能影響

文章出處：天元航材責任編輯：天元化工新材廠家發(fā)布時間：2018-01-03 14:02:07 點擊數(shù)：135 【大 中 小】

[導讀]：氮化鋁與氮化硼屬于共價化合物，熔點高，原子自擴散系數(shù)小，Al-B-N系統(tǒng)中，氧化鋁和氮化硼具有不同的晶體結(jié)構(gòu)和價電子結(jié)構(gòu)，平衡條件下，不能形成固溶體。同時，在燒結(jié)過程中，六方氮化硼片狀晶...

燒結(jié)助劑會對氮化鋁,氮化硼復合陶瓷性能造成什么樣的影響呢？氮化鋁與氮化硼屬于共價化合物，熔點高，原子自擴散系數(shù)小，Al-B-N系統(tǒng)中，氧化鋁和氮化硼具有不同的晶體結(jié)構(gòu)和價電子結(jié)構(gòu)，平衡條件下，不能形成固溶體。同時，在燒結(jié)過程中，六方氮化硼片狀晶體的生長叉堆砌形成卡片房式結(jié)構(gòu)，阻礙了氧化鋁/氮化硼復合材料的燒結(jié)收縮和致密。通常要通過提高粉料的燒結(jié)活性和添加燒結(jié)助劑等來獲得高性能的氧化鋁/氮化硼復合材料。

燒結(jié)助劑主要是為了促進燒結(jié)，降低燒結(jié)溫度。南京工業(yè)大學沈春英教授以三氧化二釔為燒結(jié)助劑，通過熱壓燒結(jié)方法制備出相對密度達98.5%的氮化硼/氮化鋁復合陶瓷，發(fā)現(xiàn)隨著燒結(jié)助劑的增加，復合陶瓷的氮化硼體積密度也會增加。杜帥教授以一定量的二氟化鈣為添加劑，詳細地研究了材料在低頻下的介電性能，在燒結(jié)溫度為1850-1950℃;保溫時間為1-5h;機械壓力為10-40MPa;

燒結(jié)氣氛為N2(0.1MPa)或真空(1.33×10-3Pa)下熱壓燒結(jié)，獲得的介電常數(shù)為9.78～14.32的BN/AlN復合陶瓷。同時，李曉云等[16]研究了Y2O3和CaCO3對BN/AlN致密性及介電性能的影響。

燒結(jié)助劑實驗結(jié)果表明：Y2O3和CaCO3均有促進陶瓷體致密化的作用，在Y2O3質(zhì)量分數(shù)為5%的條件下，獲得相對密度為98.0%，相對介電常數(shù)為8.5、介質(zhì)損耗為0.000683（1 MHz下）的AlN/BN復合陶瓷材料。這主要是由于在高溫下燒結(jié)助劑為液相，可以促進BN顆粒的排列和生長，凈化晶界，促進燒結(jié)致密化，減小材料內(nèi)部的氧缺陷濃度，提高熱導率。

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