編號(hào)：CYYJ043477
篇名：Y2O3-MgO外加量對(duì)Isobam凝膠流延氮化硅性能的影響
作者：付杰 劉源 趙振威 孔源 楊露君 王安修 馬成良
關(guān)鍵詞： 氮化硅陶瓷 Y2O3-MgO燒結(jié)助劑 凝膠流延成型 Isobam 兩步燒結(jié)
機(jī)構(gòu)： 鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 河南省高溫功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 河南北星精工技術(shù)有限公司
摘要： 針對(duì)共價(jià)鍵氮化硅材料難實(shí)現(xiàn)致密燒結(jié)的問題,以Isobam(異丁烯馬來酸酐共聚物)為凝膠體系,Si粉為原料,分別添加不同量的燒結(jié)助劑Y2O3-MgO(Y2O3和MgO的物質(zhì)的量比為4∶3,外加質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為4%、6%、8%和10%),通過凝膠流延成型制備了Si流延片,在1400℃氮?dú)鈿夥障卤? h后,升溫至1750℃保溫2 h兩步燒結(jié)制備了Si3N4陶瓷基板試樣。探究了燒結(jié)助劑外加量對(duì)氮化硅陶瓷基板性能的影響。結(jié)果表明:添加Y2O3-MgO燒結(jié)助劑可促進(jìn)燒結(jié)后試樣α-Si3N4向β-Si3N4的轉(zhuǎn)變;隨著Y2O3-MgO燒結(jié)助劑外加量(w)從4%增至8%,燒結(jié)過程中生成了更多的液相,促進(jìn)了液相傳質(zhì),導(dǎo)致長(zhǎng)柱狀β-Si3N4晶粒增多和生長(zhǎng),試樣的致密度、硬度、斷裂韌性、抗彎強(qiáng)度、熱導(dǎo)率隨著燒結(jié)助劑外加量的增加而增大。但當(dāng)燒結(jié)助劑外加量(w)為10%時(shí),由于β-Si3N4晶粒的異常長(zhǎng)大,試樣的各項(xiàng)性能均下降。當(dāng)燒結(jié)助劑外加量為8%(w)時(shí),氮化硅試樣的綜合性能最好。
