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燒結助劑對氮化鋁,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布時間：2018-01-03 14:02:07 點擊數：135 【大 中 小】

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

燒結助劑會對氮化鋁,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，原子自擴散系數小，Al-B-N系統中，氧化鋁和氮化硼具有不同的晶體結構和價電子結構，平衡條件下，不能形成固溶體。同時，在燒結過程中，六方氮化硼片狀晶體的生長叉堆砌形成卡片房式結構，阻礙了氧化鋁/氮化硼復合材料的燒結收縮和致密。通常要通過提高粉料的燒結活性和添加燒結助劑等來獲得高性能的氧化鋁/氮化硼復合材料。

燒結助劑主要是為了促進燒結，降低燒結溫度。南京工業大學沈春英教授以三氧化二釔為燒結助劑，通過熱壓燒結方法制備出相對密度達98.5%的氮化硼/氮化鋁復合陶瓷，發現隨著燒結助劑的增加，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，在燒結溫度為1850-1950℃;保溫時間為1-5h;機械壓力為10-40MPa;

燒結氣氛為N2(0.1MPa)或真空(1.33×10-3Pa)下熱壓燒結，獲得的介電常數為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。

燒結助劑實驗結果表明：Y2O3和CaCO3均有促進陶瓷體致密化的作用，在Y2O3質量分數為5%的條件下，獲得相對密度為98.0%，相對介電常數為8.5、介質損耗為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，促進燒結致密化，減小材料內部的氧缺陷濃度，提高熱導率。

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