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中国陶瓷2025年第08期:Sm_2O_3-YF_3对无压烧结氮化铝陶瓷性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:贺逸轩;汪小红;吕文中;姜海;

单位:华中科技大学集成电路学院;华中科技大学光学与电子信息学院;宁波大学物理科学与技术学院;

摘要:基于无压烧结条件下制备兼具高热导率及高弯曲强度AlN陶瓷的需求,采用新型二元烧结添加剂Sm_2O_3与YF_3,通过无压烧结制备了含有Sm_2O_3(添加含量为0.3~6.5 wt%)的AlN陶瓷,并比较了两步烧结法与传统工艺的不同影响。结果表明AlN陶瓷中的第二相为SmAlO_3,两步烧结的添加6.5 wt%Sm_2O_3-1 wt%YF_3的AIN陶瓷综合性能最佳,其热导率为176.9 W·m~(-1)·K~(-1),弯曲强度为368.6 MPa。Sm_2O_3的引入会与AlN中的Al_2O_3反应产生液相,促进AlN的致密化、抑制晶粒生长并起到除氧作用。相较于传统的烧结方法,两步烧结法不仅减少了陶瓷中的第二相的含量,还促进第二相向三叉晶界分布,进而显著提高了热导率;与此同时第二相分布的变化还可调控AlN陶瓷的弯曲强度。

关键词:AlN;;Sm_2O_3;;YF_3;;无压烧结;;热导率;;弯曲强度

基金资助:湖北省重点研发计划项目(2022BAA031)