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Y_2O_3对SPS烧结纳米AlN粉末的影响
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TQ133[化学工程—无机化工]
  • 作者机构:[1]北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083, [2]天津理工大学材料科学与工程学院,天津300191
  • 相关基金:国家杰出青年科学基金(50025412);国家“973”计划资助项目(TG2000067203)
中文摘要:

利用低温燃烧法合成出了平均粒度为100nm的AIN粉末,将合成的粉末采用放电等离子(SPS)技术进行低温强化烧结,研究Y2O3对烧结过程以及烧结试样特性的影响。XRD进行物相分析,SEM观察断口形貌,排水法测烧结试样的密度,激光闪光法测烧结试样的热导率。实验表明:采用低温燃烧法合成出的AIN粉末具有非常好的烧结性能,采用SPS烧结技术,40MPa压力下,在1600℃保温4min,就能得到非常致密的AIN陶瓷;Y2O3对纳米AIN粉末在SPS低温强化烧结过程仍有促进作用,使试样在更低的温度下烧结致密,并且晶粒更细小,从而热导率也较低:加入Y2O3的烧结试样晶界强度增加,断口中有较多的穿晶断裂形式,而不加入Y2O3的烧结试样主要以沿晶形式断裂。

英文摘要:

The nanometer AIN powders with mean grain size 100nm were synthesized by low-temperature combustion synthesis (LCS). The synthesized powders were sintered through spark plasma sintering (SPS) technique in vacuum. The effects of Y2O3 on the SPS sintering process and sintered sample properties were investigated. X-ray diffraction (XRD) was used to identify the produced phases. The fracture surfaces of the sintered samples were observed by scanning electron microscopy (SEM). The thermal diffusivity at room temperature was measured by a laser flash technique. Density of sintered specimen was measured by Archimedes displacement method. The result reveals that the nanometer AIN powders synthesized by LCS have excellent sintering property. The powder sintered by SPS at 1600 ℃ for 4 min at 40 MPa pressure fabricated the AIN ceramics with full density. Y2O3 promoted the SPS sintering process and made sintering temperature decrease that resulted in grain size and thermal conductivity of sintered sample deceasing. The fracture mode of sintered sample doped with Y2O3 was transgranular/intergranular mixed fracture due to grain-boundary strength increasing, and that was mainly intergranular fracture for sintered sample with no Y2O3.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24715