高热导率Si3N4陶瓷的高压合成及性能研究

高热导率Si3N4陶瓷的高压合成及性能研究

论文摘要

在高温高压条件下(HPHT,4~5 GPa,1430~1530℃),采用高压烧结技术,利用Y2O3、MgO作为烧结助剂,通过和不同质量配比的氮化硅(a-Si3N4,β-Si3N4)粉体复合,制备了具有高热导率和高致密性的Si3N4陶瓷。本实验采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱EDS、热导率测定仪、维氏硬度计对样品进行了分析和表征,研究了压强、烧结温度、保温时间对热导率和致密性的影响。结果表明:超高压条件有效降低了烧结温度,缩短了烧结时间。当烧结条件在5 GPa,1490℃,1 h时,其硬度为16. 5 GPa,此时β-Si3N4复合陶瓷的致密化最优,气孔率(0. 26%)和晶格缺陷显著改善。研究发现适当的延长烧结时间可以促进晶粒正常长大,同时产生较高的热导率,最高可达到64. 6W/(m·K)。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 实验
  •   2.1 样品制备
  •   2.2 样品表征
  • 3 结果与讨论
  •   3.1 物相结构分析
  •   3.2 结构形貌的SEM、EDS表征
  •   3.3 性能分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 郑友进,王俊楠,周振翔,左桂鸿,王丽娟,王方标,黄海亮,贾洪声

    关键词: 氮化硅陶瓷,高温高压,高致密性,高热导率

    来源: 人工晶体学报 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 无机化工

    单位: 牡丹江师范学院黑龙江省新型碳基功能与超硬材料重点实验室,北京中材人工晶体研究院有限公司,吉林师范大学功能材料物理与化学教育部重点实验室

    基金: 吉林省科技发展计划项目(20180201079GX),吉林省教育厅“十三五”科学技术项目(JJKH20191003KJ),黑龙江省教育厅项目(1352ZD002,1353ZD010)

    分类号: TQ174.758.12

    DOI: 10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2019.06.025

    页码: 1111-1115

    总页数: 5

    文件大小: 371K

    下载量: 195

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