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《原位反應(yīng)合成aln增強(qiáng)bn復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要氮化鋁(～N)陶瓷具有優(yōu)異的綜合性能，具有高熱導(dǎo)率、高絕緣性、低介電常數(shù)和介電損耗，是大規(guī)模集成電路、半導(dǎo)體模塊和大功率器件的理想散熱材料和封裝材料。六方氮化硼(11．BN)陶瓷具有優(yōu)異的介電性能、良好的機(jī)械加工性能、高絕緣性、良好的抗熱震性。然而tklN和h．BN難燒結(jié)；同時(shí)A1N硬度大，斷裂韌性低，BN質(zhì)地軟、強(qiáng)度低。因此，AIN和h-BN單相材料應(yīng)用在很大程度上受到了限制。本文以鋁(Ab和氮化硼(h-BN)為原料，采用真空原位反應(yīng)法合成A1N增強(qiáng)體，研究了熱處理溫度、保溫時(shí)間、反應(yīng)原料比對反應(yīng)產(chǎn)物的影響，物相分析結(jié)果表明；隨著熱處理溫度的升高、保
2、溫時(shí)間的延長、AI／BN原料比值的增大，原位合成產(chǎn)物A1N含量增加。依據(jù)分析結(jié)果，結(jié)合A182的氮化溫度，確定原位合成A1N工藝參數(shù)為：熱處理溫度為950℃，保溫時(shí)間為2h。采用熱壓及sPs(放電等離子燒結(jié))兩種方法制備A1N增強(qiáng)BN復(fù)合材料。研究不同燒結(jié)溫度、反應(yīng)原料配比等制備條件下的燒結(jié)過程特點(diǎn)。燒結(jié)體微觀結(jié)構(gòu)分析表明燒結(jié)溫度的升高促進(jìn)了燒結(jié)體的致密化，燒結(jié)體的密度隨燒結(jié)溫度的升高而增大；燒結(jié)體的密度隨AI／BN反應(yīng)原料配比減小而減小。燒結(jié)溫度、反應(yīng)原料配比等對原位合成AIN增強(qiáng)BN復(fù)合材料的性能有顯著的影響。原料配比不變，提高燒結(jié)溫度，燒結(jié)體的線膨脹系數(shù)減小，燒結(jié)體的硬度、
3、抗彎強(qiáng)度值、斷裂韌性值及熱導(dǎo)率增大，而介電常數(shù)及介電損耗的減小。燒結(jié)溫度不變時(shí)．A1／BN反應(yīng)原料配比減小，燒結(jié)體的硬度、抗彎強(qiáng)度值、斷裂韌性值及熱導(dǎo)率減小。采用熱壓法制備A1N增強(qiáng)BN復(fù)合材料，燒結(jié)溫度1800。C、保溫時(shí)間2h，AIfBN=1時(shí)，熱導(dǎo)率為69．4w／m·k，介電常數(shù)為15．12；A1／BN減小至0．6時(shí)，介電常數(shù)為10．35。采用SPS方法制各AIN增強(qiáng)BN復(fù)合材料，當(dāng)燒結(jié)溫度1700。C、保溫時(shí)間10min，A1／BN=1時(shí)，熱導(dǎo)率為75w／m·k，介電常數(shù)為9．76：AlfBN減小至0．6時(shí)，介電常數(shù)為6．91。結(jié)果表明：采用SPS方法獲得材料的熱導(dǎo)率和介
4、電性能均優(yōu)于熱壓方法，關(guān)鍵詞：A1N，A1N增強(qiáng)BN復(fù)合材料，SPS，熱導(dǎo)率，介電常數(shù)，介電損耗武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstraetThealuminumrdtride(AIN)，whichhasmanyexcellentpropertieslikehi【曲thermalconductivity,hi曲electricalresistivity,lowdielectricconstantandlowdielectricloss，ispotentialmaterialinmicroelectronicindustry．h—BNhasgoodthermalshockresista
5、nceandmachinabilitywithhishelectricalresistivityandlowdielectricconstant．Butbothh-BNandtklNhavetheirowndefects．Theyarehardtosinter,andA1Nceramichasahi曲hardnessandlow丘禮n玳toughness，whereasthestrengthofBNisverylow．Therefore，theapplicationofmonophasematerialislimitedduetotheirdefects．A1andh-BNWar
6、eusedaSrawmaterialsinthispaper．Insitureactionmethodwasundertak髓tosynthesize／kinpowder．Factorsincludingtemperature．heatpreservationtime,andtheratioofA1toBNwei-einvestigatedinthissystem．Theproductionanalysisshowedthatthecontentof／kinincreaseedwitlltheincreasingtemperateandsoakingtimeandtheratio
7、ofofAltoBN．AccordingtotheresultsofthereactionandthenitridalJontemperatureofAlB2，optimumparametersweredecidedtobetemperature950℃and2hforsoakingtime．HPandSPSwereemployedtofabricateinsitusynthesisAlNreinforcedBNcomposites．ThesinteringprocessesWe
