高热导率Si3N4陶瓷的高压合成及性能研究

• 作者: 周振翔 左桂鸿 王丽娟 王俊楠 王方标 贾洪声 郑友进 黄海亮
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 工学
• 关键词: 氮化硅陶瓷 高温高压 高致密性 高热导率
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1111-1115
• 页数: 5页
• 分类号: TQ164
• 字数: 3176字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-985X.2019.06.026

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℃,1h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).