aln-tic复相陶瓷导热性能的研究

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1、2014年第3期有色金属(冶炼部分)(http：／／ysy1．bgrimm．cn)doi：10．3969I／J．issn．1007-7545．2014．03．015A1N—TiC复相陶瓷导热性能的研究程卫华(盐城工业职业技术学院轻化工程系，江苏盐城224005)摘要：采用热压烧结工艺制备了A1N—TiC复相陶瓷。通过XRD、SEM和激光导热仪研究了TiC含量和烧结温度对复相陶瓷导热性能的影响，并对A1N—TiC的相组成和显微结构进行了观察分析。结果表明，随着TiC质量分数增至5O时，热导率由102．9w／(m·K)下降到46．6w／(m·K

2、)；在TiC含量为10时，随着温度的升高，热导率从59．8w／(m·K)增加到83．6w／(m·K)。关键词：氮化铝；碳化钛；导热性能；热压烧结中图分类号：TB332文献标志码：A文章编号：1007—7545(2014)03—0051-03StudyonThermalConductivityofAIN—TiCCompositeCeramicsCHENGWei—hua(DepartmentofLightChemicalEngineering，YanchengInstituteofIndustryTechnology，Yancheng22400

3、5，Jiangsu，China)Abstract：A1N—TiCcompositeceramicswerepreparedbyhotpressedmethod．TheeffectsofTiCcontentandtemperatureonthermalconductivityofcompositeceramicswereinvestigatedbyXRD、SEMandlaserthermalconductivityapparatus．Thephasecompositionandmicrostructurewerestudied．Theresu

4、ltsshowthatthermalconductivityweakensgraduallyfrom102．9w／(m·K)to46．6w／(m·K)withincreaseofTiCcontentofmassfractionto50．WhenTiCmassfractioniS10，thermalconductivitystrengthensfrom59．8W／(m·K)to83．6W／(m·K)graduallywithincreaseoftemperature．Keywords：aluminumnitride；titaniumcarbi

5、de；thermalconductivity；hotpressedsintering陶瓷基复合材料由于其优异的热学、力学性能A1N粉末；纯度99．95的氧化钇；纯度99．O的而成为很多应用的后选材料]。其中陶瓷基复合材TiC粉；分析纯乙醇。样品的制备和性能测试方法料A1N—TiC的微波衰减性能已有研究]，但公开报参见文献Es]。道的不多。导热性能是许多应用场合要求的重要性2结果与讨论能之一[3]。本文以Y2O。为烧结助剂，TiC和AlN为原料，采用热压烧结工艺制备了A1N-TiC复相陶2．1烧结性能图1是不同质量分数TiC复相陶瓷的相对密瓷

6、]，并研究烧结温度和TiC含量对陶瓷导热性能度血线。的影响。由图1可见，TiC的加入量不影响A1N—TiC陶试样制备和性能测试瓷的烧结，其相对密度基本稳定在99．1，已经达到了很高的致密性。主要原料有：平均颗粒尺寸小于0．5／zm的收稿日期：2013—09—06基金项目：国防科工委基金资助项目(04KJB430040)作者简介：程卫华(1981一)，男，江苏东台人，硕士，讲师2014年第3期有色金属(冶炼部分)(http：／／ysy1．bgrimm．cn)·53·，●叠●≥褂豢O5．0lO．0E，keV图6温度对AIN一10％TiC复相陶瓷

7、图3图2c中a点和b点的EDS谱热导率的影响Fig．3EDSanalysisofpointaandbinFig．2cFig．6EffectoftemperatureonthermalconductivityofAIN一10％TiC●AIN▲立方TiCcompositeceramics3结论1)在1900℃、氮气气氛、30MPa压力条件下保温1h，成功制备了A1N—TiC复相陶瓷。随着TiC含量的增加，复相陶瓷都可以达到很高的致密性，相对密度达到了99以上。2)在烧结过程中，A1N和TiC未发生反应，陶】f)2O3O4O5()6()7080瓷

8、由AlN和TiC两相构成。20／(。)3)AIN-TiC复相陶瓷导热性能受烧结温度和TiC含量的影响较大。图4不同TiC含量复相陶瓷的XRD谱Fig．4XRDpatternsof