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Li₂O对SPS烧结AlN陶瓷致密化、显微结构和导热性的影响

李美娟 , 沈强 , 罗国强 , 张联盟

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00659

研究了低温烧结助剂Li₂O对SPS烧结AlN陶瓷烧结致密化过程、烧结体显微结构和导热性的影响. 研究表明: 在SPS烧结过程中, 烧结助剂Li₂O和Sm₂O₃(或Y₂O₃)的加入使AlN试样开始收缩并进入烧结初期阶段的温度从1550℃左右下降到1200℃以下; 同时Li₂O使AlN试样的烧结温度显著降低, 完全致密化温度降低到1650℃左右. 烧结体的显微结构表明: Li₂O的加入有助于形成润湿性良好的液相, 促进AlN陶瓷的液相烧结; 但不利于快速烧结坯体中气体的扩散与逸出, 使试样的致密度受到影响. 同时, Li₂O影响AlN晶粒的发育, 使液相润湿性提高, 晶界相均匀分布, 增加了晶粒界面上的声子散射, 对AlN材料的热导率产生不利影响. 同时, 添加1.0wt% Li₂O和1.5wt% Sm₂O₃的AlN试样的热导率低于仅添加1.5wt% Sm₂O₃的试样. 

关键词: 烧结助剂 , aluminum nitride ceramic , spark plasma sintering , microstructure