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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    【
[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)助劑對氮化鋁,氮化硼復合陶瓷性能影響

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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