AIN粉末的制備、低溫?zé)Y(jié)及其注射成形技術(shù)的研究.pdf

1、了促進(jìn)AlN研究和應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展,該論文圍繞著改善粉末合成條件、降低燒結(jié)溫度以及制備復(fù)雜形狀陶瓷零部件等問題對(duì)AlN陶瓷進(jìn)行了研究.采用化學(xué)沉淀法制備出混合均勻的Al<,2>O<,3>+C前驅(qū)物,以此前驅(qū)物為原料制備AlN粉末,與直接以氧化鋁和碳黑為原料的工藝相比較,氮化反應(yīng)溫度降低約100℃,反應(yīng)速率也大大提高.系統(tǒng)地研究了PH值、表面活性劑、鹽濃度、氮?dú)饬髁?、碳源以及碳量等工藝條件對(duì)氮化反應(yīng)和AlN粉末性能的影響,得出了最佳制粉工

2、藝參數(shù).以硝酸鋁(Al(NO<,3>)<,3>·9H<,2>O)和葡萄糖(C<,6>H<,12>O<,6>·H<,2>O)為原料利用碳熱還原法制備了AlN粉末.研究了尿素對(duì)前驅(qū)物以及AlN粉末制備的影響,發(fā)現(xiàn)尿素不僅可以影響前驅(qū)物的微觀結(jié)構(gòu)和組成,而且對(duì)AlN粉末的性能有重要影響.尿素與硝酸鋁配比(U/A)對(duì)合成的前驅(qū)物氮化反應(yīng)過程中的相變、反應(yīng)溫度和速率以及AlN粉末的性能有重要影響.研究了碳源和碳量對(duì)低溫燃燒合成前驅(qū)物的氮化反應(yīng)和合

3、成粉末性能的影響.研究了粉末比表面積對(duì)AlN燒結(jié)性能的影響.以沉淀前驅(qū)物合成的低比表面積的AlN粉末為原料,添加Y<,2>O<,3>作為燒結(jié)助劑,需要在高于1800℃的溫度下才能將試樣燒結(jié)致密;而低溫燃燒合成前驅(qū)物合成的高比表面積粉末的試樣在1600℃即可燒結(jié)致密,其燒結(jié)溫度降低了約200℃.通過添加BN制備出了加工性能良好和熱導(dǎo)率較高的AlN-BN復(fù)合陶瓷.AlN粉末的比表面積對(duì)AlN-BN復(fù)合陶瓷的燒結(jié)行為有重要影響.以燃燒合成前驅(qū)

4、物合成的高比表面積的AlN粉末為原料時(shí),由于AlN粉末的燒結(jié)活性高,在BN開始燒結(jié)時(shí),AlN基體材料已經(jīng)基本致密,繼續(xù)升高燒結(jié)溫度,片狀BN晶體的生長(zhǎng)力不足以破壞已經(jīng)致密的基體材料,因此有利于獲得高致密度的AlN-BN復(fù)合材料. 探索了AlN陶瓷的注射成形工藝,研究開發(fā)了一種適合AlN注射成形的蠟基多聚合物粘結(jié)劑,研究了該粘結(jié)劑體系的熱脫脂和溶劑脫脂+熱脫脂工藝,制備出熱導(dǎo)率為162.5W·m<'-1>·K<'-1>,密度為3.28 g