首页 期刊 真空电子技术 高导热氮化硅陶瓷的低成本制备和性能研究 【正文】

高导热氮化硅陶瓷的低成本制备和性能研究

作者:张景贤; 段于森; 江东亮; 杨建; 冯永宝; 李晓云; 丘泰 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室; 上海200050; 中国科学院上海硅酸盐研究所苏州研究院; 江苏太仓215400; 南京工业大学材料科学与工程学院; 江苏南京210009
氮化硅基片   流延成型   硅粉氮化   无压烧结  

摘要:氮化硅陶瓷具有优异的力学性能和高的理论热导率,是大功率电力电子器件理想的散热基片材料。但是,高导热氮化硅陶瓷对原料要求高、且制备条件苛刻,因此制备成本很高。本研究提出了一种低成本的制备方案。以TiO2-MgO作为烧结助剂,以高纯硅粉作为起始原料,通过流延成型和硅粉氮化制备素坯,在1600~1750℃的温度范围内实现氮化硅陶瓷的无压烧结,研究了TiO2的添加量和烧结温度等条件对于氮化硅陶瓷的致密化、晶相、微结构、力学性能以及热导率的影响规律,最终制备的氮化硅陶瓷相对密度达到99%以上,室温热导率达到81 W/m·K。

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