CeO₂,Dy₂O₃及Yb₂O₃稀土氧化物烧结助剂对氮化硅陶瓷热导率的影响

【作者】 吕鑫； 宁晓山； 徐伟； 陈克新； 周和平；

【机构】 清华大学材料科学与工程系新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室；

【摘要】 本研究分别采用Ce O₂-Mg O（Ce M）,Dy₂O₃-Mg O（Dy M）及Yb₂O₃-Mg O（Yb M）体系烧结助剂,经干压成型、冷等静压成型后在2173K、1MPa氮气压下进行常压烧结,研究稀土氧化物烧结助剂对氮化硅陶瓷热导率的影响。研究结果表明:添加Dy M烧结助剂的氮化硅陶瓷密度较低,热导率也较低;添加Ce M烧结助剂的氮化硅陶瓷的热导率最高,为85.4W·m^-1·K^-1;添加Yb M烧结助剂的氮化硅陶瓷也有较高的热导率,但体电阻率较低。组织分析表明,添加不同稀土元素的烧结体组织形貌基本相同,晶界相不同,添加Dy M和Yb M烧结助剂的氮化硅陶瓷在烧结过程中分别形成了含氧晶界相Dy₂Si₃N₄O₃和Yb₂Si₃N₂O₅。比较三种烧结助剂,Ce M是最好的烧结助剂,有利于氮化硅陶瓷得到优异的烧结及烧结体性能。更多还原