稀土氧化物对SPS烧结AlN陶瓷电性能的影响
来源期刊:无机材料学报2015年第3期
论文作者:黄林芸 李晨辉 柯文明 史玉升 贺智勇 张启富
文章页码:267 - 271
关键词:氮化铝;氧化钐;氧化钇;放电等离子烧结;电性能;
摘 要:以AlN粉末为原料,添加稀土氧化物(Sm2O3、Y2O3),在氮气气氛下,采用SPS烧结方法制备AlN陶瓷,研究稀土氧化物的掺杂对AlN烧结试样相组成、微观结构和电性能的影响。实验表明:Sm2O3、Y2O3与Al2O3反应生成的液相稀土金属铝酸盐会提高AlN陶瓷致密度,且在晶界处形成导电通路降低了AlN陶瓷电阻率。随着Sm2O3掺杂量的增加,晶界相逐渐由Sm4Al2O9过渡到SmAlO3,且Sm4Al2O9对电阻率贡献最大。其中,3wt%Sm2O3掺杂AlN陶瓷电阻率最低,为1.32×1010Ω·cm,相对密度为99.33%。Y2O3掺杂量的增加会使晶界处钇铝酸盐由富铝酸盐向富钇酸盐转变,三者电阻率相差较小,Y2O3含量高于3wt%的AlN陶瓷电阻率维持在1×1010Ω·cm左右,其中4wt%Y2O3掺杂AlN相对密度最高为99.08%。
黄林芸1,李晨辉1,柯文明1,史玉升1,贺智勇2,张启富2
1. 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室2. 中国钢研科技集团有限公司
摘 要:以AlN粉末为原料,添加稀土氧化物(Sm2O3、Y2O3),在氮气气氛下,采用SPS烧结方法制备AlN陶瓷,研究稀土氧化物的掺杂对AlN烧结试样相组成、微观结构和电性能的影响。实验表明:Sm2O3、Y2O3与Al2O3反应生成的液相稀土金属铝酸盐会提高AlN陶瓷致密度,且在晶界处形成导电通路降低了AlN陶瓷电阻率。随着Sm2O3掺杂量的增加,晶界相逐渐由Sm4Al2O9过渡到SmAlO3,且Sm4Al2O9对电阻率贡献最大。其中,3wt%Sm2O3掺杂AlN陶瓷电阻率最低,为1.32×1010Ω·cm,相对密度为99.33%。Y2O3掺杂量的增加会使晶界处钇铝酸盐由富铝酸盐向富钇酸盐转变,三者电阻率相差较小,Y2O3含量高于3wt%的AlN陶瓷电阻率维持在1×1010Ω·cm左右,其中4wt%Y2O3掺杂AlN相对密度最高为99.08%。
关键词:氮化铝;氧化钐;氧化钇;放电等离子烧结;电性能;