Y₂O₃和纳米AlN协同作用对氮化铝陶瓷烧结性能及热传导的影响

杨清华¹，李宏伟¹，王焕平¹，马红萍²，雷若姗¹，徐时清¹

1. 中国计量学院材料科学与工程学院2. 浙江科技学院机械与汽车工程学院

摘 要：在微米氮化铝粉体中添加含量为4%的Y2O3和不同含量的纳米AlN粉体制备氮化铝陶瓷,研究了Y2O3和纳米AlN协同作用对微米氮化铝陶瓷烧结性能和热传导性能的影响。结果表明,Y2O3优先与纳米AlN粉体表面的Al2O3反应生成活性较高的第二相Al5Y3O12,相比于Y2O3与微米AlN粉体表面Al2O3反应生成的Al5Y3O12,具有更低的熔化温度及更好的流动性;同时,纳米AlN粉体的高比表面能也促进氮化铝陶瓷的致密化进程。二者的协同作用有效地促进氮化铝陶瓷的致密烧结,改善第二相的微观分布,从而能在较低的烧结温度下获得具有较高热导率的氮化铝陶瓷。当Y2O3和纳米AlN粉体的添加量（质量分数）分别为4%和1.5%时,在1800℃烧结得到的氮化铝陶瓷密度为3.26 g·cm-3,第二相以连续相的形式分布于氮化铝晶界处,热导率为151.75 W/（m.K）。

关键词：无机非金属材料;氮化铝陶瓷;Y2O3;纳米AlN粉体;热传导;微观结构;