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试谈氧化物稀土氯氧化物助烧剂氮化硅陶瓷烧结与性能

最后更新时间:2023-12-21 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:10377 浏览:37066
论文导读:添加Gd的试样热导率和强度最高,分别为89W/m·K和1126MPa。关键词:氮化硅论文稀土氯氧化物论文热导率论文抗弯强度论文本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要3-4Abstract4-8第1章绪论8-20

1.1探讨背景8-111高热导率

摘要:本论文采取放电等离子烧结(SPS)后高温热处理策略,添加MgO及Y、La、Nd、Gd、Yb稀土元素的氯氧化物作为烧结助剂制备氮化硅陶瓷,对SPS烧结及热处理工艺、YOCl/MgO配比及添加量以及稀土氯氧化物种类对氮化硅陶瓷烧结及热导率、强度等性能的影响进行了系统地探讨。本论文首先探讨了钇的氯氧化物添加量、SPS及热处理工艺条件对氮化硅陶瓷烧结与性能的影响,探讨表明:添加YOCl烧结助剂样品在SPS烧结历程中会出现两个快速烧结收缩阶段,收缩速率峰值所对应的温度为1400°C和1550°C,分别对应着样品烧结历程中的颗粒重排和溶解-析出致密化历程。SPS样品经热处理后密度会发生显著变化,这是由于高温热处理历程中MgO会气化逸出,稀土氯氧化物一方面和SiO2发生反应,形成SiClx气体逸出。另一方面,所添加的稀土氯氧化合物也会在热处理历程中形成液相,推动氮化硅陶瓷烧结。最终导致试样密度随稀土氯氧化物添加量的增加先降低后增加。所添加的YOCl能和氮化硅粉中的杂质SiO2发生反应、除去氮化硅晶体中的氧杂质,以而显著提升氮化硅陶瓷的热导率。然而,当添加量过多后,会形成较多的氧化物或氮氧化物晶界相残留在氮化硅中,导致热导率不能进一步提升。本论文对YOCl和MgO烧结助剂总添加量为9wt%,YOCl: MgO配比在0:9至9:0之间变化的氮化硅陶瓷进行了探讨,探讨发现:在YOCl: MgO比值小于4:5区间可获得致密氮化硅陶瓷,抗弯强度、热导率均随着YOCl添加量的增加,随YOCl: MgO比值的降低逐渐增大;当YOCl: MgO比值大于4:5时试样相对密度下降,且抗弯强度、热导率也随着YOCl: MgO比值的增加直线下降。YOCl: MgO质量比为4:5时性能最佳,热导率和抗弯强度强度分别为90W/m·K和1063MPa。本论文还对添加不同稀土氯氧化物(ReOCl,Re=La,Nd,Gd,Yb)烧结助剂的氮化硅陶瓷进行了探讨。探讨表明:除了添加YbOCl烧结助剂的样品未能烧结致密,性能也较差外,添加La、Nd、Gd的试样都比较致密,抗弯强度均在1000MPa以上。这些样品的热导率随着稀土阳离子半径的减小(La→Nd→Gd)显著上升,添加Gd的试样热导率和强度最高,分别为89W/m·K和1126MPa。关键词:氮化硅论文稀土氯氧化物论文热导率论文抗弯强度论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要3-4
Abstract4-8
第1章 绪论8-20

1.1 探讨背景8-11

1.1 高热导率封装材料的主要用途及市场需求8-9

1.2 主要陶瓷基板材料9-11

1.2 高热导率 Si_3N_4陶瓷的探讨进展情况11-19

1.2.1 氮化硅陶瓷热导率影响因素的探讨11-15

1.2.2 高热导率 Si_3N_4陶瓷制备工艺探讨15-19

1.3 课题的选择与探讨内容19-20

第2章 钇的氯氧化物助烧剂对氮化硅陶瓷烧结与性能的影响20-48

2.1 引言20

2.2 实验策略20-27

2.1 原料与配方20-22

2.2 SPS 烧结及热处理工艺22-25

2.3 性能测试与浅析策略25-27

2.3 实验结果与讨论27-47

2.3.1 氮化硅陶瓷密度27-33

2.3.2 氮化硅陶瓷的 SPS 烧结历程浅析33-37

2.3.3 热处理后样品的显微结构37-41

2.3.4 物相浅析41-44

2.3.5 热导率44-45

2.3.6 抗弯强度45-46

2.3.7 硬度46-47

2.4 本章小结47-48

第3章 YOCl/MgO 系烧结助剂配比对氮化硅陶瓷烧结与性能的影响48-58

3.1 引言48

3.2 实验策略48

3.3 实验结果与讨论48-57

3.1 相对密度48-49

3.2 SPS 烧结收缩曲线49-50

3.3 显微结构50-53

3.4 物相浅析53-55

3.5 热导率55-56

3.6 抗弯强度56-57

3.4 本章小结57-58

第4章 稀土氯氧化物助烧剂种类对氮化硅陶瓷烧结和性能的影响58-67

4.1 引言58

4.2 实验策略58-59

4.3 实验结果与讨论论文导读:59-664.3.1相对密度604.3.2物相浅析60-624.3.3显微结构62-654.3.4热导率654.3.5抗弯强度65-664.4本章小结66-67第5章结论67-68参考文献68-71致谢71-73个人简历、在学期间发表的学术论文与探讨成果73上一页12
59-66
4.

3.1 相对密度60

4.

3.2 物相浅析60-62

4.

3.3 显微结构62-65

4.

3.4 热导率65

4.

3.5 抗弯强度65-66

4.4 本章小结66-67
第5章 结论67-68
参考文献68-71
致谢71-73
个人简历、在学期间发表的学术论文与探讨成果73