氮化铝陶瓷低温烧结过程中的液相迁移与表层晶粒生长

作     者：傅仁利 杨克涛 熊党生 乔梁 周和平 

作者机构：南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016 南京理工大学材料科学与工程系南京210094 清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京100084 

出 版 物：《中国有色金属学报》 (The Chinese Journal of Nonferrous Metals)

年 卷 期：2004年第14卷第11期

页      面：1828-1832页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家科技部 财政部科技创新基金资助项目(00C26214400372) 

主　　题：低温烧结 液相迁移 晶粒生长 氮化铝 

摘      要：对YF3 CaF2烧结助剂体系的氮化铝(AlN)低温烧结过程中液相向表面迁移的现象和表层晶粒生长进行了研究,同时分析讨论了液相迁移的机制。AlN低温烧结过程中液相向表面的迁移,有利于减少晶界相,提高其热导率。然而,液相向表面过量迁移和富集则导致了表层晶粒的异常生长,坯体内部由于缺乏液相烧结助剂不能实现致密化,这一现象也造成陶瓷基板的翘曲。AlN陶瓷坯体在烧结起始阶段的快速收缩和坯体内部AlN晶界两面角大于72.5°都有助于液相向表面迁移。低温烧结后陶瓷表面的主要物相是AlN和Y2O3,Y2O3的出现并被碳热还原生成可挥发的YN可能是表面呈现蓝紫色的原因。表面Y2O3的产生与钇铝酸盐(Y3Al5O12,Y4Al2O9)液相迁移至AlN陶瓷表面并与炉中碳气氛发生碳热还原有关。