放电等离子烧结制备细晶AlN陶瓷

作     者：赵东亮 何庆 朱在稳 尹海清 秦明礼 ZHAO Dongliang;HE Qing;ZHU Zaiwen;YIN Haiqing;QIN Mingli

作者机构：河北中瓷电子科技股份有限公司石家庄050200 厦门产业技术研究院厦门361001 厦门钜瓷科技有限公司厦门361100 北京科技大学材料基因工程北京高精尖中心北京100083 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 北京科技大学新材料技术研究院北京100083 

出 版 物：《粉末冶金技术》 (Powder Metallurgy Technology)

年 卷 期：2024年第42卷第1期

页      面：29-35页

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

基　　金：河北省省级科技计划资助项目(20311001D) 

主　　题：AlN陶瓷 放电等离子烧结 晶粒细化 Y_(2)O_(3) 

摘      要：采用纯纳米AlN粉和掺杂质量分数3%Y_(2)O_(3)的纳米AlN粉为原料,经放电等离子烧结工艺制备AlN陶瓷,研究了两类AlN陶瓷的相对密度、微观组织、力学性能和导热性能。结果表明:纯纳米AlN粉和掺杂Y_(2)O_(3)纳米AlN粉在40~60 MPa下,经1500℃放电等离子烧结5~60 min,均可获得相对密度99%的AlN陶瓷。当烧结压力为50 MPa时,获得的AlN陶瓷晶粒尺寸最小,分别为176 nm和190 nm,细化晶粒明显提高了AlN陶瓷硬度和抗弯强度。当烧结时间从5 min延长至60 min时,两种AlN陶瓷晶粒尺寸分别增大至1.71μm和1.73μm。晶粒长大导致AlN陶瓷硬度和抗弯强度下降,但提升了导热性能。通过对比发现,相同放电等离子烧结工艺下添加烧结助剂Y_(2)O_(3)能够有效提升AlN陶瓷的综合性能。