氮化铝陶瓷有哪些常见的烧结方法呢?
氮化铝陶瓷烧结方法常见的AlN烧结方法烧结是指陶瓷粉体经压力压制后形成的素坯在高温下的致密化过程,在烧结温度下陶瓷粉末颗粒相互键联,晶粒长大,晶界和坯体内空隙逐渐减少,坯体体积收缩,致密度增大,直至形成具有一定强度的多晶烧结体。氮化铝作为共价键化合物,难以进行固相烧结。通常采用液相烧结机制,即向氮化铝原料粉末中加入能够生成液相的烧结助剂,并通过溶解产生液相,促进烧结。AlN烧结动力:粉末的比表面能、晶格缺陷、固液相之间的毛细力等。要制备高热导率的AlN陶瓷,在烧结工艺中必须解决两个问题:第一是要提高材料的致密度,第二是在高温烧结时,要尽量避免氧原子溶入的晶格中。常见的烧结方法如下:1.氮化铝陶瓷常压烧结常压烧结是AlN陶瓷传统的制备工艺。在常压烧结过程中,坯体不受外加压力作用,仅在一般气压下经加热由粉末颗粒的聚集体转变为晶粒结合体,常压烧结是最简单、最广泛的的烧结方法。常压烧结氮化铝陶瓷一般温度范围为1600-2000℃,适当升高烧结温度和延长保温时间可以提高氮化铝陶瓷的致密度。由于AlN为共价键结构,纯氮化铝粉末难以进行固相烧结,所以经常在原料中加入烧结助剂以促进陶瓷烧结致密化。常见的烧结助剂包括碱土金属类化合物助剂、稀土类化合物助剂等。一般情况下,常压烧结制备AlN陶瓷需要烧结温度高,保温时间较长,但其设备与工艺流程简单,操作方便。2氮化铝陶瓷.高压烧结AlN陶瓷高压烧结与热压烧结类似,只不过施加的外来压力更高,一般称在大于1GPa高压下进行的烧结为高压烧结。其不仅能够使材料迅速达到高致密度,具有细小晶粒,甚至使晶体结构甚至原子、电子状态发生变化,从而赋予材料在通常烧结或热压烧结工艺下所达不到的性能。利用两面顶高压设备弋Y2O3为烧结助剂在5.15×109MPa、1700℃和115min高温条件下之烧结致密度为3.343g/cm3的AlN陶瓷。相比常压烧结,高压烧结的AlN材料微观机构更致密和均匀,但晶粒形貌和晶界不明显。N.P.Bezhenar利用X光衍射分析了8GPa、2300K条件下烧结的AlN和c-BN复合材料,结果发现AlN晶体晶胞体积减少了0.10-0.12%,晶格参数c/a比减少到1.595-1.597(常压下AlN的c/a为1.59955)。

