掺杂CeO2对流延成型制备的氮化铝陶瓷性能的影响

作者：桂如峰; 邹阳; 李晨辉^*; 刘江安; 贺智勇; 史玉升

来源：化学与生物工程, 2019, 36(08): 6-11.

• 氮化铝(AlN)陶瓷
• CeO2掺杂
• 氧化铈
• 流延成型
• 体积电阻率

以氮化铝(AlN)粉末为原料,掺杂10%～15%的CeO2,采用流延成型工艺制备AlN陶瓷生坯;排胶后在氮气气氛下1 775℃保温4h,采用常压烧结制备静电卡盘用AlN陶瓷(体积电阻率为1011～109Ω·cm)。研究了排胶升温速率对生坯的表面形貌以及CeO2掺杂量对烧结体的电学与热学性能、微观组织和物相组成的影响。结果表明:在200～450℃之间升温速率为0.2℃·min-1的条件下排胶后,AlN陶瓷生坯形貌完整、无裂纹和翘曲;在CeO2掺杂量为14%时,AlN陶瓷烧结体可以获得较优的综合性能,致密度96.82%,热导率99 W·m-1·K-1,体积电阻率4.75×1010Ω·cm。显微结构分析表明,随着CeO2掺杂量的增加,形成的铈铝酸盐晶间相逐渐由点状分布变为连续分布,有利于导电通路的形成,从而降低AlN陶瓷烧结体体积电阻率。

• 单位
  华中科技大学; 材料成形与模具技术国家重点实验室; 中国钢研科技集团有限公司