空心阴极等离子烧结aln陶瓷

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1、摘要摘要本论文选用自蔓延高温合成的AlN粉体为原料，利用空心阴极等离子技术，H]Y：O，一caO—Li：O这一三元系统作为烧结助剂，制备出了致密度高，导热性能好的A1N陶瓷。通过对圆筒形空心阴极放电特性的研究，确定把空心阴极作为本课题A州陶瓷的烧结方法，指出了空心阴极运用于陶瓷烧结的可行性和技术优势。通过热力学分析和空心阴极的烧结试验，确定了合适的烧结助剂，指出了烧结助剂的促烧机理，探索了不同烧结工艺参数对制备高性能AlN陶瓷的影响。通过对烧结体微观结构的观察，指出了微观结构对AlN陶瓷热导率的影响。AlN陶瓷的空心阴极的烧结试验研究结果表明

2、：空心阴极是烧结AlN陶瓷的有效烧结方法，Y。O。一ca0一Li：O是A1N陶瓷空心阴极效应烧结致密化的有效烧结助剂。本文对Y：O。一caO—Li：O这一助剂，在烧结助剂数量、烧结温度、保温时间和其致密度的关系进行了系统的研究，得到了最佳的工艺参数。实验表明：在1700℃，保温3小时的烧结条件下，添加5．5wt％Y。O。一caO—Li：O(wtv。m：wtmo：wt。0_44：6：5)烧结体具有最高98．88％的相对密度，热导率为93．8w／(m．K)。sEM表明：晶粒生长完善，大部分显多边形形状，晶界相和气孑L少，AlN相是连续的且紧密接触

3、，断裂形式为穿晶断裂。TEM表面：晶界相少，且基本上都存在j二三角晶界。关键词AlN陶瓷；空心阴极等离子；烧结；助剂北京工业大学硕j‘学位论文ABSTRACTByusingthetechn0109yofHollowCathodeDischargePIasma(HCDP)，AlNccramicswithhi曲performancesofhighdensitya11dexcellentconductivitywaspr(、ducedwiththeAlNpowderasrawmaterialswhicharepmducedbythemethodof

4、SHSaJldtheY203～CaO～Li20astheadditivesintllispapeLThrou曲studyingthecharacteristicofcolumnarHollowCathodeDischarge，wedelemlinedtousetheHollowCathodeDischa唱etechn0109ytosinterAlNCemmic，cjlefeasjbjJjtiesandadVantagesofappIyingHonowCathodeDischa唱etosinteringofC、erarnicarepointed

5、out．Efrectiveadditivesareselecteda盘erthennodyn锄icsanalysisandtheHollowCa血odeDischargesinteringexperiments，themechanismof沁promotingsinteringc印abilityareindicated，theaffbctofdiffcrenttechnicalparameterstowardstheperfomlancesofAnqCeramicareexplored．7rheresultsofstudyshowmatHol

6、lowCathodeDischargePlasmaise盱cctivesillteringmethodinsinteringofAlNceramicandY203一Ca0一Li20aree圩bctiveadditiVesystemtopromote也edensiflcationprocessofAlNsimeredatlowtemperatureInthispaper，theadditivesystemofY203～Ca0一Li20wassystemicjn～estjgated，thereIationofdensitiesbetweenthe

7、锄ountofadditives、sinteringteInperatureandholdingtimewerestudied，thebeSttechnicalparmetersareobtainedThcresultsshow：Thedensitiesofs啪pIessinteredattemperatureof1700℃reachedthchighestrelativedensityof98．88％aRerholding3h，the锄ountofsinteringaddltiVesis5．5叭％(吼Y203：埘Li20：Ⅲcao=44：6

8、：5)，memalconductivityis93．8w／(m．K)．TheSEMshowthattheAlNgrainsgrowperfectlyandhavec