一、等離子法制備氮化鋁粉末原料的研究（論文文獻綜述）
江濤,韓慢慢,付甲[1]（2021）在《可加工氮化硼系復(fù)相陶瓷的研究發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢以及應(yīng)用現(xiàn)狀分析》文中研究說明先進陶瓷材料具有較高的力學(xué)性能,以及較高的抗高溫氧化性能等。但是先進陶瓷材料由于硬度較高、可加工性能較差,導(dǎo)致陶瓷材料的機械加工成本較高,所以限制了陶瓷材料的廣泛應(yīng)用。為了改善和提高陶瓷材料的可加工性能,向陶瓷基體中加入六方氮化硼形成可加工氮化硼系復(fù)相陶瓷。可加工氮化硼系復(fù)相陶瓷具有較高的力學(xué)性能和優(yōu)良的可加工性能,氮化硼系復(fù)相陶瓷可以進行機械加工。目前研究和開發(fā)的可加工氮化硼系復(fù)相陶瓷主要包括:Al2O3/BN復(fù)相陶瓷,ZrO2/BN復(fù)相陶瓷,SiC/BN復(fù)相陶瓷,Si3N4/BN復(fù)相陶瓷,AlN/BN復(fù)相陶瓷等。目前可加工氮化硼系復(fù)相陶瓷的研究主要集中在氮化硼系復(fù)相陶瓷的制備工藝,力學(xué)性能,可加工性能,抗熱震性能,抗高溫氧化性能等。本文主要敘述可加工氮化硼系復(fù)相陶瓷的制備工藝,力學(xué)性能和可加工性能,抗熱震性能,抗高溫氧化性能等。并敘述可加工氮化硼系復(fù)相陶瓷的研究發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,并對可加工氮化硼系復(fù)相陶瓷的未來發(fā)展趨勢進行分析和預(yù)測。
張智睿,秦明禮,吳昊陽,劉昶,賈寶瑞,曲選輝[2]（2021）在《氮化鋁粉末制備方法及研究進展》文中進行了進一步梳理氮化鋁因高導(dǎo)熱和絕緣性得到廣泛應(yīng)用,目前全球氮化鋁應(yīng)用市場處于高速成長期,對氮化鋁的需求也在持續(xù)增長。氮化鋁粉末是制備氮化鋁陶瓷的關(guān)鍵原料,其性質(zhì)對后續(xù)制備的氮化鋁陶瓷性能有決定性影響。本文整理對比了微米級與納米級氮化鋁粉末的制備方法并對未來氮化鋁粉末制備的研究方向和發(fā)展趨勢提出了展望。
藍鍵,馬思琪,李邑柯,尹荔松[3]（2021）在《氮化鋁粉末制備與應(yīng)用研究進展》文中研究表明氮化鋁陶瓷因具有高導(dǎo)熱率、各種電性能優(yōu)越、機械性能好、良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點,可作為封裝散熱基板和電子元件制造的理想材料。而氮化鋁陶瓷的優(yōu)良性能基于其粉體的高品質(zhì),要想獲得性能優(yōu)良氮化鋁陶瓷,關(guān)鍵是要制備高質(zhì)量的氮化鋁粉體。隨著5G時代的到來,氮化鋁作為最理想的基片材料,如何制備高質(zhì)量高性能的氮化鋁粉末成為先進材料方向的研究重點。系統(tǒng)介紹了當(dāng)前氮化鋁粉末的制備工藝及研究現(xiàn)狀,對影響氮化鋁粉末制備的因素進行闡述說明,并對催化劑應(yīng)用效果進行了對比研討,然后通過實驗探討氮化鋁粉末在5G覆銅板的導(dǎo)熱應(yīng)用,以及對未來氮化鋁的發(fā)展前景進行了展望。
閆長明[4]（2020）在《鋁鎂合金粉末原位合成AlN及其表征》文中認為AlN粉末和陶瓷以其高熱導(dǎo)率、低介電常數(shù)以及與硅相近的熱膨脹系數(shù)等優(yōu)異的物化性能成為電子封裝和高功率器件行業(yè)最具潛力的材料之一。相較于其他的AlN粉末合成技術(shù),原位合成技術(shù)具有產(chǎn)物氧含量低、成本低廉、工藝簡單及可規(guī)?；a(chǎn)等優(yōu)勢而備受關(guān)注。然而,為實現(xiàn)鋁合金完全氮化,往往需要在合金中引入高含量的合金元素。經(jīng)氮化后合金元素以單質(zhì)或氮化物形式存在于AlN中,導(dǎo)致產(chǎn)物純度低,嚴重影響AlN陶瓷的熱導(dǎo)率。為解決這一問題,本文選用鋁鎂合金粉末為原材料,利用Mg具有蒸汽壓大和Mg3N2在高溫下易分解的特點,采用真空升華法對Mg3N2進行去除,以期一爐原位合成出無合金元素及其氮化物殘留的AlN粉末。探討氮化溫度、氮化時間、粉末粒徑等因素對氮化產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)、粒徑分布和比表面積的影響規(guī)律,為使原位合成AlN粉末的粒徑分布向110μm逼近提供借鑒。對真空升華法去除反應(yīng)副產(chǎn)物進行理論分析并加以實驗驗證,通過對升華產(chǎn)物進行表征與分析,探索出合適的真空升華工藝。研究結(jié)論如下:（1）對粒徑為7537.5μm的合金粉末進行氮化,當(dāng)?shù)瘻囟葹?00℃時,繼續(xù)提高氮化溫度或延長氮化時間均有利于合金粉末完全氮化。且隨著氮化溫度的升高,氮化反應(yīng)越劇烈,氮化產(chǎn)物的粒徑分布逐漸變窄,中位徑減小,比表面積增大;當(dāng)?shù)瘻囟瘸^900℃時,晶粒擇優(yōu)生長使得粉末由顆粒狀向棒狀轉(zhuǎn)變;初始合金粒徑越細小,所得氮化產(chǎn)物的粒徑越細小,比表面積越高;將粒徑為37.5μm以下的合金粉末在850℃氮化3 h,可得到粒徑細小、比表面積較高且完全氮化的復(fù)合粉體,其中位徑為5.34μm、平均粒徑為7.04μm、比表面積為26.85 m2/g。（2）真空升華法可以有效去除氮化產(chǎn)物中殘留的Mg3N2。提高升華溫度有利于加快Mg3N2的升華和分解,縮短升華時間;將粒徑為7537.5μm合金粉末在850℃氮化3 h后在1050℃升華1 h可去除氮化產(chǎn)物中的Mg3N2,同時得到粒徑細小且結(jié)構(gòu)疏松的粉體,其中位徑為9.17μm,平均粒徑為12.50μm。（3）在酸洗后的AlN粉末中加入2 wt.%Y2O3作為燒結(jié)助劑,經(jīng)球磨壓坯后在1800℃無壓燒結(jié)3 h可得到結(jié)構(gòu)致密的AlN陶瓷,其相對密度和熱導(dǎo)率分別為97.57%和122.14W/（K?m）。
辛偉達[5]（2020）在《鋁基體熱氮等離子體制備陶瓷強化層的微觀組織和形成機理研究》文中研究指明由于鋁及其合金具有比強度高、抗腐蝕性強的特點,越來越受到人們關(guān)注。但鋁及其合金硬度低、耐磨性差的缺點限制了其應(yīng)用。為提高鋁基體表面硬度與耐磨性,本文采用鎢極氬弧焊設(shè)備,以氮氣作為反應(yīng)氣體,制備了熱氮等離子體并作用在鋁及鋁合金基體表面,原位制備了陶瓷增強的表面強化層,研究了強化層微觀組織與性能特點,分析了強化相的形成原理并提出了不同氮化條件下強化層的形成機理。首先,采用熱氮等離子體直接氮化鑄造鋁合金ZAlSi12基體表面,制備了AlN陶瓷強化層。該方法氮化時間短,幾乎不受氧分壓影響。制備的ZAlSi12基體表面強化層主要由Al相、AlN相和少量Si相組成。直流氮化時,強化層中AlN相分布致密,占比高達96.4%。強化層從下向上可分為過渡區(qū)與樹枝晶區(qū)兩個區(qū)域。Si元素通過形成中間產(chǎn)物Si3N4對AlN相的生成起到了催化作用。強化層形成過程中,Al熔體從基體向上輸運并穿過AlN組織間的縫隙到達強化層頂部,與熱氮等離子體反應(yīng)生成AlN組織。通過對強化層進行測量,發(fā)現(xiàn)隨著氮化電流的增大,ZAlSi12基體表面強化層磨粒磨損失重量先升高后降低,在130 A時達到最低,約為基體的1/13,此時強化層外側(cè)平均硬度為基體的8.1倍。潤滑條件下的摩擦磨損體積損失量隨氮化電流的增大先減小后增大,在90 A時達到最低,約為基體的1/38。采用交流氮化時,ZAlSi12基體表面強化層中AlN組織致密性下降,AlN含量約為71.8%。隨后,采用預(yù)敷Ti粉熱氮等離子體氮化工藝,在1060純鋁基體表面制備陶瓷強化層。制備的強化層主要由AlN相、Al3Ti相、Al相和少量TiN相組成。強化層頂部形成了層狀A(yù)lN組織,Ti元素主要集中在強化層中下部,并形成針狀A(yù)l3Ti脆硬相。強化層形成過程中,Al熔體向上輸運,部分Al熔體輸運到強化層頂部并與氮等離子體反應(yīng)生成AlN組織,部分Al熔體與Ti熔體混合形成Al-Ti混合熔體。Al-Ti混合熔體在隨后的冷卻過程中析出TiN小晶粒和針狀A(yù)l3Ti組織。1060純鋁基體表面不同氮氬氣體配比制備的強化層外側(cè)平均硬度均顯著高于基體,且磨損失重明顯降低。但強化層中存在大量的針狀A(yù)l3Ti脆硬組織易引起應(yīng)力集中;強化層底部與基體交界處存在較多缺陷,包括殘留的未熔Ti粉與基體熔合不良,在交界處存在孔洞等。為改善組織缺陷,通過預(yù)先制備AlN層,再預(yù)敷Ti粉氮化的方法在ZAlSi12基體表面制備了AlN/Ti-Al-N復(fù)合強化層。ZAlSi12基體復(fù)合強化層中Al3Ti組織呈顆粒狀或塊狀,裂紋生成傾向明顯降低,同時Ti粉熔覆區(qū)與AlN層區(qū)交界處形貌得到明顯改善。研究發(fā)現(xiàn)Si元素改善了Al3Ti組織的形貌,降低了強化層裂紋生成傾向。預(yù)敷Ti粉制備強化層實驗中,選用氮氬混合氣氛在ZAlSi12基體表面制備的AlN/Ti-Al-N復(fù)合強化層具有較好的組織結(jié)構(gòu),強化層中Al3Ti脆硬組織形貌明顯改善,無明顯裂紋生成,疏松組織少,咬邊現(xiàn)象較輕,且Al熔體相較少。最后,文章對比研究了1060純鋁基體表面直接氮化與Si輔助氮化制備陶瓷強化層的組織特點。1060純鋁基體熱氮等離子體直接氮化制備的強化層主要由層狀與枝晶狀A(yù)lN相和Al熔體相組成,AlN相分布稀疏,含量約為58.0%。強化層的硬度及耐磨性明顯低于ZAlSi12基體直接氮化強化層。采用預(yù)敷Si粉輔助氮化和填絲氮化兩種工藝均能顯著提升1060純鋁基體強化層中AlN組織致密性,強化層上部AlN相占比分別可達82.4%和91.5%。采用預(yù)敷Si粉輔助氮化工藝時,由于不同位置預(yù)敷粉末熔化速率不同,造成強化層中間處向下凹陷并進入基體,兩側(cè)Ti粉熔化不良形成未熔顆粒層,影響成型。此外,熔體橫向輸運速率大,與氮等離子體反應(yīng)不充分,AlN組織不如ZAlSi12基體直接氮化強化層致密。采用填絲氮化方法制備的強化層中AlN相致密,AlN相含量接近ZAlSi12基體直接氮化強化層;同時焊絲與基體熔合良好,缺陷較少,成型優(yōu)良。
胥有利[6]（2020）在《氧化鋁碳熱還原氮化法制備氮化鋁的機理研究》文中提出目前,氧化鋁碳熱氮化法制備氮化鋁雖已工業(yè)運用,但該方法仍存在反應(yīng)溫度高,時間長等缺點,在課題組前期研究中,已可在300Pa、1923K、保溫2.5h下將氧化鋁經(jīng)真空碳熱還原氮化法完全轉(zhuǎn)化為氮化鋁。為進一步優(yōu)化氧化鋁真空碳熱還原氮化制備氮化鋁的實驗條件,本文首先采用Factsage軟件對相關(guān)反應(yīng)進行熱力學(xué)計算,并采用第一性原理的方法對前期實驗過程中發(fā)現(xiàn)的中間產(chǎn)物Al2CO、Al4C3以及Al6C3N2進行氮化反應(yīng)機理研究,根據(jù)熱力學(xué)計算和第一性原理研究的結(jié)果,開展實驗研究,獲得了更為優(yōu)化的氧化鋁真空碳熱還原氮化制備氮化鋁的方法。本文首先對氧化鋁碳熱還原氮化法制備氮化鋁過程的相關(guān)反應(yīng)在100k Pa和300Pa的壓力下進行了反應(yīng)熱力學(xué)計算,計算結(jié)果表明:當(dāng)壓強從標準壓強降低至300Pa時,Al N、Al2CO、Al2O（g）、Al（g）及Al4C3開始反應(yīng)溫度分別由1963.3K、2208.4K、2357.0K、2447.5K和2257.8K降低至1545.9K、1723.2K、1804.0K、1818.2K和1775.5K,并且反應(yīng)開始溫度遞增的順序為:Al N<Al2CO<Al4C3<Al2O（g）<Al（g）,生成的中間產(chǎn)物最終均可氮化生成Al N。采用從頭算分子動力學(xué)模擬方法對中間產(chǎn)物Al2CO、Al4C3和Al6C3N2的氮化機理進行了研究,研究結(jié)果表明,對Al2CO體系而言,Al2CO中的C易發(fā)生聚集,且Al2CO更容易氮化生成Al6C3N2。對Al4C3-C-N2體系而言,存在外部C且溫度為1923K時,Al4C3容易氮化并形成Al6C3N2的結(jié)構(gòu),晶格中的C原子會發(fā)生聚集現(xiàn)象。Al6C3N2的動力學(xué)模擬結(jié)果表明其容易發(fā)生氮化反應(yīng),且晶格中的C原子在氮化過程中產(chǎn)生聚集現(xiàn)象,Al6C3N2的氮化反應(yīng)為Al6C3N2+2N2→6Al N+3C。根據(jù)中間產(chǎn)物的氮化機理研究結(jié)果可知,中間產(chǎn)物Al2CO最難被氮化、Al4C3次之、Al6C3N2最容易被氮化。根據(jù)熱力學(xué)研究和動力學(xué)模擬結(jié)果對氧化鋁真空碳熱還原氮化法制備氮化鋁采用雙溫區(qū)真空爐進行實驗改進,當(dāng)Al2O3和C的摩爾比為1:3.25,在1923K,300Pa時,保溫1.5h即可將氧化鋁全部轉(zhuǎn)化為粒徑小于5μm的氮化鋁粉末,而且該過程中不存在Al（g）和Al2O（g）生成,并且通過對熱力學(xué)、反應(yīng)機理以及實驗研究結(jié)果可知該過程的反應(yīng)路徑為:Al2O3→Al2CO/Al4C3→Al6C3N2→Al N。實驗結(jié)果表明氧化鋁真空碳熱還原氮化制備氮化鋁具有制備納米氮化鋁的可能性,因此對AlnNn（n=2-9）團簇的生長機理進行了研究,研究結(jié)果顯示:AlnNn（n=2-9）團簇的反應(yīng)路徑為Al N（plane）→Al2N2（plane）→Al3N3（plane）→Al4N4（plane）→Al5N5（bulk）→Al6N6（bulk）→Al7N7（bulk）→Al8N8（bulk）→Al9N9（bulk）,由路徑可知Al4N4團簇和Al5N5團簇之間存在二維到三維團簇結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變點,在轉(zhuǎn)變點之后,團簇的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)均為三維體相結(jié)構(gòu)。
何慶[7]（2020）在《納米氮化鋁粉末的制備、燒結(jié)及性能研究》文中研究指明氮化鋁（AlN）陶瓷由于其優(yōu)異的性能目前在集成電路、半導(dǎo)體、微波器件、紅外窗口、蒸發(fā)舟皿等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用和巨大的潛力?，F(xiàn)有的利用碳熱還原法制備AlN粉末的生產(chǎn)工藝存在碳熱還原溫度高、原料混合均勻難、原料獲取難、能耗高等突出問題。溶液燃燒合成（SCS）作為一種適合制備納米粉末的有效方法,具有所合成產(chǎn)物活性高、成分均勻、原料易獲取、能耗低等眾多優(yōu)勢。本文將利用這種方法來制備納米AlN粉末,研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:（1）采用溶液燃燒合成無定形A1203和C的混合前驅(qū)體,以NH3作為反應(yīng)氣體,成功制備出超細納米AlN粉末。研究了燃燒氣氛對合成前驅(qū)體的粒度形貌、碳含量以及比表面積的影響,對比不同氣氛中燃燒合成前驅(qū)體進行碳熱還原反應(yīng)的差異。在Ar中燃燒合成前驅(qū)體的碳鋁原子比為4.4:1,比表面積為7.4m2/g,在1000℃氮化就生成AlN相,在1300℃氮化2h實現(xiàn)完全氮化,獲得粒徑20～30nm的超細納米AlN粉末。無助劑納米AlN粉末常壓1600℃燒結(jié)4h后致密度達到98.5%。熱力學(xué)計算結(jié)果表明,無定形Al2O3在NH3中進行碳熱還原反應(yīng)的熱力學(xué)開始溫度為1068℃,無定形A1203在熱力學(xué)上的開始氮化溫度要比γ-Al2O3低50℃。（2）研究了溶液燃燒合成前驅(qū)體在低溫氮化過程中的物相變化,研究了前驅(qū)體中C對A1203結(jié)晶相變及碳熱還原反應(yīng)的影響,研究了 AlN顆粒的形核和結(jié)晶規(guī)律。以N2為反應(yīng)氣體,燃燒合成前驅(qū)體的開始氮化溫度為]300℃,比球磨混合前驅(qū)體的低200℃。在1500℃氮化2h實現(xiàn)完全氮化,獲得粒徑80～1 00nm的納米AlN粉末。在碳熱還原反應(yīng)過程中,C不僅起到了還原A12O3的作用,同時抑制了 A1203從高活性晶型向穩(wěn)定晶型的轉(zhuǎn)變。在燃燒合成前驅(qū)體的碳熱還原反應(yīng)過程中,無定形A1203在轉(zhuǎn)變成結(jié)晶態(tài)A12O3之前,優(yōu)先與C發(fā)生碳熱還原反應(yīng)生成AlN相,這無疑加快了氮化反應(yīng)進程。AlN相的生成主要分為以下幾個階段,在氮化反應(yīng)開始階段,無定形態(tài)AlN首先在前驅(qū)體的片狀顆粒上均勻形核;隨后局部區(qū)域的無定形態(tài)AlN優(yōu)先發(fā)生結(jié)晶轉(zhuǎn)變;隨著氮化反應(yīng)的進行,不斷發(fā)生AlN的形核、結(jié)晶和長大;最終所有的A1203全部轉(zhuǎn)變成AlN后,達到完全氮化。（3）研究了溶液燃燒合成納米AlN粉末的常壓燒結(jié)致密化規(guī)律,研究了燒結(jié)助劑、壓制壓力以及預(yù)處理對致密度、顯微組織及陶瓷性能的影響。無助劑納米AlN粉末進行常壓燒結(jié)時,1700℃燒結(jié)4h致密度達到98.4%,維氏硬度和抗彎強度分別為1040HV0.3和277.41MPa。添加3%氧化釔的納米AlN粉末常壓1600℃燒結(jié)4h致密度達到99.5%,維氏硬度和抗彎強度分別達到1310HV0.3和350.34MPa。納米AlN粉在較低壓制壓力成形后燒結(jié)就可以獲得高致密度的陶瓷,壓制壓力過高時坯體會在卸壓后發(fā)生彈性膨脹,在生坯中產(chǎn)生孔隙和裂紋,從而造成陶瓷致密度和力學(xué)性能下降。對AlN脫脂坯進行預(yù)處理能降低坯體的氧、碳含量,隨著陶瓷中氧含量的降低,第二相種類由富鋁鹽向著富釔鹽轉(zhuǎn)變。預(yù)處理提高了 AlN陶瓷的抗彎強度和熱導(dǎo)率,經(jīng)預(yù)處理的AlN陶瓷中,1300℃預(yù)處理5h的AlN陶瓷抗彎強度為最高值549.28MPa,比未預(yù)處理的AlN陶瓷提高了 59.0%,在1500℃預(yù)處理10h的AlN陶瓷熱導(dǎo)率為最高值144.98W/m·K,比未預(yù)處理的AlN陶瓷提高了36.5%。
魯慧峰[8]（2020）在《氮化鋁粉末制備及注射成形研究》文中認為氮化鋁陶瓷由于其優(yōu)異的導(dǎo)熱性能,高的絕緣以及良好的力學(xué)性能,與半導(dǎo)體材料相近的熱膨脹系數(shù),耐等離子體侵蝕等特點,是半導(dǎo)體芯片封裝、精密電子儀器零部件、消費電子用光學(xué)器件等的關(guān)鍵材料。但現(xiàn)有制造高純氮化鋁粉末的原材料價格高、合成時間長、能耗高,造成氮化鋁粉末價格較高,同時因其粒度細、易水解等特點,也使得粉末的存儲與使用環(huán)境要求高。由于氮化鋁硬度高、脆性大,加工性能差,采用傳統(tǒng)的加工方法難以制備出復(fù)雜形狀和高尺寸精度的零部件,極大地限制了氮化鋁陶瓷的應(yīng)用。這些限制了氮化鋁材料的廣泛應(yīng)用,針對以上問題,本文開展了以下研究:（1）采用沉淀法合成碳酸氫銨與炭黑的混合前驅(qū)物,與氮氣在加熱條件下發(fā)生碳熱還原反應(yīng),合成氮化鋁與碳的混合物,經(jīng)過在空氣中除去多余的碳,得到氮化鋁粉末。研究表明,采取反向滴定的方法,且控制pH值為8.5-10之間時,方能合成物相為碳酸鋁銨的前驅(qū)物,該前驅(qū)物的開始氮化溫度在1200℃-1300℃之間,通過調(diào)整碳鋁比例與反應(yīng)溫度,可制備出不同粒徑的氮化鋁粉末。當(dāng)碳鋁原子摩爾比為8:1時,反應(yīng)溫度為1450℃時,合成氮化鋁粉末一次粒徑為80nm,比表面積為17m2/g,當(dāng)碳鋁原子摩爾比為1.8:1,反應(yīng)溫度為1650℃時,氮化鋁粉末一次粒徑在700 nm左右,比表面積為2.1m2/g。（2）采用磷酸+磷酸二氫鋁對合成的氮化鋁粉末進行表面改性,改性后的粉末進行抗水化試驗,發(fā)現(xiàn)未經(jīng)過改性的粉末很快發(fā)生水解,水中pH值上升至10,經(jīng)XRD分析發(fā)現(xiàn)物相已變?yōu)闅溲趸X,SEM觀察形貌發(fā)現(xiàn)已變成棒狀或柱狀,而經(jīng)過表面改性處理的氮化鋁粉末能在70℃水中穩(wěn)定存在72小時以上不發(fā)生水解。將處理好的粉末與氧化釔粉末進行球磨混合,發(fā)現(xiàn)研磨時間超過16小時后,經(jīng)600℃煅燒的粉末氧含量增加明顯,氮化鋁表面保護層被破壞。將研磨4小時的氮化鋁和氧化釔的混合漿料進行噴霧造粒,得到平均粒徑為52.1μm,松裝密度和振實密度分別為0.93g/cm3和1.05 g/cm3的造粒粉。粉末在200MPa壓力下,生坯相對密度為58%。經(jīng)過脫脂、燒結(jié)得到的氮化鋁陶瓷,熱導(dǎo)率為171.2W/m·k?？箯潖姸葹?40MPa。（3）采用蠟基粘結(jié)劑分別與自制的碳熱還原法氮化鋁粉末以及購買的直接氮化法粉末混煉,制備氮化鋁陶瓷喂料,研究了氮化鋁原料粉末形貌與粒度對喂料臨界裝載量的影響,發(fā)現(xiàn)形貌相對規(guī)則的碳熱還原法粉末比直接氮化法粉末具有更高的臨界裝載量,二者臨界裝載量分別為60vol.%和58vol.%,在臨界裝載量下,研究了喂料的粘度對剪切速率的變化以及對溫度的敏感程度,發(fā)現(xiàn)二種喂料的綜合因子αSTV分別為0.6-0.75之間。燒結(jié)后的氮化鋁陶瓷零件熱導(dǎo)率分別為186 W·m-1·K-1和130 W·m-1·K-1,抗彎強度分別為363MPa和320MPa。通過在混料過程中向喂料中加入1wt.%的熱塑性酚醛樹脂,發(fā)現(xiàn)最終脫脂坯中碳含量為0.4wt.%,將脫脂后的坯體氮氣中加熱至1500℃,保溫4小時后,碳含量變?yōu)?.04wt.%,氧含量由1.89wt%降至1.32wt.%。燒結(jié)后的樣品中第二相呈島狀分布,且相組成為Y4A1209和YA103,二者比例為1:2,最終燒結(jié)樣品的熱導(dǎo)率提高到248 W/m·k。
李陽[9]（2019）在《Al2O3/YSZ及Si3N4陶瓷的放電等離子燒結(jié)及力學(xué)性能的研究》文中研究說明釔穩(wěn)定氧化鋯及氮化硅是先進結(jié)構(gòu)陶瓷材料,氧化鋯的相變增韌特性和優(yōu)異的力學(xué)性能,使其被廣泛應(yīng)用在齒科材料、人體骨骼、陶瓷刀具等方面,氮化硅陶瓷具有低密度、高強度、耐磨、耐腐蝕、抗熱震等性質(zhì)而廣泛應(yīng)用于切割工具、發(fā)動機部件及金屬成型模具等,但他們也具有陶瓷的固有脆性及燒結(jié)惰性,研究高致密度的陶瓷制備工藝及進一步增韌是陶瓷研究的重要任務(wù)。放電等離子燒結(jié)采用脈沖電流通電加熱加壓方式,具有升溫快、燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時間短、密度高、降低晶粒長大等特點,有利于提高材料的強度及韌性,是陶瓷材料燒結(jié)的重要新技術(shù)。本工作在對商用釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷進行放電等離子燒結(jié)（SPS）工藝研究的基礎(chǔ)上對機械混合法及化學(xué)共沉淀法制備Al2O3/YSZ（3 mol%Y2O3）復(fù)合粉末進行放電等離子燒結(jié)研究;以Al2O3-YSZ、Al2O3-AlN-Yb2O3及Al2O3-AlN-Yb2O3三個體系為燒結(jié)助劑進行了Si3N4陶瓷的放電等離子燒結(jié)并研究了它們的物相、組織及力學(xué)性能,最后研究了TiC0.3N0.7對以Al2O3-AlN-Yb2O3為燒結(jié)助劑燒結(jié)的β-Sialon陶瓷性能的影響,獲得如下結(jié)論:（1）采用機械混合法及化學(xué)共沉淀法制備了25 Al2O3-ZrO2（wt.%）復(fù)合粉末并進行了放電等離子燒結(jié)研究,研究表明:機械混合法制備的25 Al2O3-ZrO2（wt.%）復(fù)合粉末,燒結(jié)前后均為釔穩(wěn)定氧化鋯四方主相T-YSZ與α-Al2O3相的混合物,未發(fā)現(xiàn)有Al固溶到T-YSZ中,α-Al2O3相粗大,周圍缺陷較多,在燒結(jié)溫度1300℃,保溫10 min,燒結(jié)壓力20 MPa時獲得最佳的力學(xué)性能,其維氏硬度為15.14 GPa,斷裂韌性為4.27 MPa m1/2;而采用共沉淀法制備的25 Al2O3-ZrO2（wt.%）復(fù)合粉末,獲得了單一的四方相固溶體T-（YA）SZ,所有Al原子溶入T-YSZ相中,經(jīng)SPS燒結(jié)后有微量的α-Al2O3相析出,微量細小的α-Al2O3相均勻分布在T-YSZ基體中,表現(xiàn)出較好的斷裂韌性,在燒結(jié)溫度1200℃,燒結(jié)時間10 min及燒結(jié)壓力20 MPa下獲得最佳樣品,維氏硬度為14.75 GPa,斷裂韌性為5.40 MPa m1/2。（2）以α-Si3N4為原料,6.0 wt.%Al2O3、6.0 wt.%YSZ為燒結(jié)助劑,進行β-Si3N4陶瓷的放電等離子燒結(jié)研究,當(dāng)燒結(jié)溫度為1600℃,保溫時間為15 min,燒結(jié)壓力為45MPa時獲得了完全致密的β-Si3N4陶瓷,β-Si3N4晶粒形成互鎖顯微組織,具有優(yōu)異的力學(xué)性能,其維氏硬度為16.15 GPa,斷裂韌性為6.75 MPa m1/2。（3）為避免樣品與石墨模具在高溫高壓下反應(yīng),本實驗以Al2O3、AlN、Yb2O3為助燒劑,采用先無壓后加壓兩步SPS燒結(jié)法制備了高性能的β-Sialon陶瓷。第一步:混合粉末經(jīng)球磨、冷等靜壓成型及無壓SPS燒結(jié)獲得相對密度較高,達到3.23 g/cm3、α相轉(zhuǎn)β相較為完全并具有晶?；ユi組織,硬度及斷裂韌性較高,分別達到15.46 GPa及6.47 MPa m1/2的β-Sialon陶瓷。第二步:將第一步燒結(jié)的樣品進行加壓燒結(jié),樣品的密度進一步提高到3.25 g/cm3,硬度達到16.13 GPa。熱導(dǎo)率隨助燒劑含量的增加而減小,室溫?zé)釋?dǎo)率為16.9 W m-1 K-1。（4）以Al2O3、AlN、Yb2O3為助燒劑,采用兩步放電等離子法制備了添加TiC0.3N0.7的β-Sialon陶瓷,研究了TiC0.3N0.7對β-Sialon陶瓷物相、組織、性能的影響。實驗表明:經(jīng)第一步無壓及第二步加壓兩步燒結(jié)得到樣品結(jié)晶相幾乎為β-Sialon相及微量TiC0.3N0.7相,中間過程出現(xiàn)了微量的過渡相Yb2Si3N2O5,Yb4Si2N2O7,TiC0.3N0.7相均勻分布在β-Sialon基體中,對裂紋的擴展起阻礙作用,提高了材料的斷裂韌性。添加1.0 wt.%TiC0.3N0.7時,β-Sialon陶瓷的斷裂韌性達到7.67 MPa m1/2,比未添加TiC0.3N0.7時的6.47MPa m1/2提高了18.5%,維氏硬度為15.73 GPa,室溫?zé)釋?dǎo)率為13.6 W m-1 K-1。
馬丁[10]（2019）在《適合于導(dǎo)熱基板用AlN粉體的制備與表征》文中研究表明氮化鋁（AlN）是一種新型的功能陶瓷材料,由于其較高的熱導(dǎo)率、可靠的絕緣性能以及與硅相近的熱膨脹系數(shù)使得AlN成為了理想的散熱基板材料。氮化鋁的工業(yè)化生產(chǎn)主要圍繞著碳熱還原法,鋁粉直接氮化法和自蔓延高溫合成法這三種。由于碳熱還原法制備的AlN顆粒小、純度高且分散性好,再加上原料來源豐富,工藝過程簡單,使其成為了最容易推廣生產(chǎn)的方法。本研究工作主要對碳熱還原法的生產(chǎn)條件、設(shè)備的選擇以及實際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題進行了研究。（1）對碳熱還原法中的實驗條件進行了具體的研究,其中包含溫度、添加劑、碳鋁比、以及混合方式的影響。溫度是影響氮化反應(yīng)最重要的條件之一。隨著反應(yīng)溫度的增加,反應(yīng)的速率會有較大的提升且AlN的純度也會隨之增加。對于原料粒徑在1 μm以下的情況下,1500℃是反應(yīng)的一個分界點,1500℃以上的溫度氮化反應(yīng)會加速進行,制備出純相的AlN,而1500℃以下的反應(yīng)則含有Al2O3雜質(zhì)。但是較高的反應(yīng)溫度會帶來AlN粒徑的增大。添加劑CaF2的加入會在低溫下形成液相中間體,進而降低反應(yīng)的溫度,但AlN產(chǎn)物的粒徑也會隨著CaF2的加入而急劇增大。添加劑AlN晶種的加入則會使產(chǎn)物的粒徑尺寸分布更均勻。碳鋁比對反應(yīng)的影響,主要在于參與反應(yīng)的碳粉的量不易過少以及過量。碳粉的不足會使反應(yīng)不完全,有剩余的Al2O3存在。而過量的碳粉則會增加后續(xù)脫碳的時間,造成氧含量的增加以及成本的增加。因此選擇碳鋁質(zhì)量比為0.5為最優(yōu)參數(shù)?；旌戏绞綄Φ蟮姆勰┯兄薮蟮挠绊?。當(dāng)Al2O3與碳粉充分接觸的情況下,反應(yīng)的溫度,產(chǎn)物的粒徑以及氧元素的含量有著不同程度的降低。針對工業(yè)中容易實施的手混、機混以及濕法混料作了測試對比,為后續(xù)的實驗以及生產(chǎn)提供了數(shù)據(jù)參考。（2）對四種不同設(shè)備制備AlN的工藝進行了實驗與測試。這四種設(shè)備分別是管式爐,箱式爐,碳管爐,推板窯。在不同的實驗條件下均可以制備出純相的AlN粉末,但是碳管爐的制備效果最好。（3）研究了在實際生產(chǎn)中氣體流量對反應(yīng)的影響,裝料深度對反應(yīng)的影響以及氣體流動方式的影響。
二、等離子法制備氮化鋁粉末原料的研究（論文開題報告）
（1）論文研究背景及目的
此處內(nèi)容要求：
首先簡單簡介論文所研究問題的基本概念和背景，再而簡單明了地指出論文所要研究解決的具體問題，并提出你的論文準備的觀點或解決方法。
寫法范例：
本文主要提出一款精簡64位RISC處理器存儲管理單元結(jié)構(gòu)并詳細分析其設(shè)計過程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲器并行查找,支持粗粒度為64KB和細粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級分層頁表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細論述了四級頁表轉(zhuǎn)換過程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲系統(tǒng)實現(xiàn)的一個重要組成部分。
（2）本文研究方法
調(diào)查法：該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對象的具體信息。
觀察法：用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對象從而得到有關(guān)信息。
實驗法：通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現(xiàn)與確認事物間的因果關(guān)系。
文獻研究法：通過調(diào)查文獻來獲得資料，從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實證研究法：依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實踐的需要提出設(shè)計。
定性分析法：對研究對象進行“質(zhì)”的方面的研究，這個方法需要計算的數(shù)據(jù)較少。
定量分析法：通過具體的數(shù)字，使人們對研究對象的認識進一步精確化。
跨學(xué)科研究法：運用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進行研究。
功能分析法：這是社會科學(xué)用來分析社會現(xiàn)象的一種方法，從某一功能出發(fā)研究多個方面的影響。
模擬法：通過創(chuàng)設(shè)一個與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、等離子法制備氮化鋁粉末原料的研究（論文提綱范文）
（3）氮化鋁粉末制備與應(yīng)用研究進展（論文提綱范文）
| 0 引言 |
| 1 氮化鋁粉末的制備技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀 |
| 1.1 直接氮化法 |
| 1.2 碳熱還原法 |
| 1.3 自蔓延高溫合成法 |
| 1.4 化學(xué)氣相沉積法 |
| 1.5 等離子化學(xué)合成法 |
| 1.6 其他制備工藝 |
| 1.6.1 溶膠-凝膠法 |
| 1.6.2 高能球磨法 |
| 1.6.3 溶劑熱合成法 |
| 2 影響氮化鋁粉末制備的主要因素 |
| 3 氮化鋁的應(yīng)用 |
| 3.1 壓電裝置應(yīng)用 |
| 3.2 封裝材料應(yīng)用 |
| 3.3 陶瓷應(yīng)用 |
| 3.4 短波發(fā)光器件和熒光應(yīng)用 |
| 4 結(jié)語與展望 |
（4）鋁鎂合金粉末原位合成AlN及其表征（論文提綱范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 氮化鋁的性能與應(yīng)用 |
| 1.2.1 氮化鋁的性能 |
| 1.2.2 氮化鋁的應(yīng)用 |
| 1.3 氮化鋁粉末的制備方法 |
| 1.3.1 鋁粉直接氮化法 |
| 1.3.2 碳熱還原法 |
| 1.3.3 高溫自蔓延合成法 |
| 1.3.4 化學(xué)氣相沉積法 |
| 1.3.5 高能球磨法 |
| 1.3.6 等離子體法 |
| 1.4 原位合成技術(shù) |
| 1.4.1 原位合成技術(shù)簡介 |
| 1.4.2 原位合成氮化鋁粉末研究進展 |
| 1.5 研究意義及內(nèi)容 |
| 1.5.1 研究意義 |
| 1.5.2 研究內(nèi)容 |
| 2 實驗材料與方法 |
| 2.1 實驗原材料和設(shè)備 |
| 2.1.1 實驗原材料 |
| 2.1.2 實驗設(shè)備 |
| 2.2 材料制備 |
| 2.2.1 鋁鎂合金粉末制備 |
| 2.2.2 氮化鋁粉末制備 |
| 2.2.3 氮化鋁陶瓷制備 |
| 2.3 樣品表征與性能測試 |
| 2.3.1 物相分析 |
| 2.3.2 微觀結(jié)構(gòu)分析 |
| 2.3.3 粒徑分布測試 |
| 2.3.4 BET比表面積測試 |
| 2.3.5 相對密度測試 |
| 2.3.6 熱導(dǎo)率測試 |
| 3 合金體系選擇及工藝制定 |
| 3.1 合金體系選擇 |
| 3.1.1 合金成分選擇 |
| 3.1.2 合金含量選擇 |
| 3.2 氮化工藝制定 |
| 3.3 真空升華工藝制定 |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 4 氮化鋁粉末的制備及表征 |
| 4.1 鋁鎂合金粉末表征 |
| 4.2 完全氮化溫度與時間預(yù)定 |
| 4.3 氮化溫度對氮化產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)、粒徑和比表面積的影響 |
| 4.3.1 微觀結(jié)構(gòu)分析 |
| 4.3.2 粒徑分析 |
| 4.3.3 比表面積分析 |
| 4.4 氮化時間對氮化產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)、粒徑和比表面積的影響 |
| 4.4.1 微觀結(jié)構(gòu)分析 |
| 4.4.2 粒徑分析 |
| 4.4.3 比表面積分析 |
| 4.5 粉末粒徑對氮化產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)、粒徑和比表面積的影響 |
| 4.5.1 微觀結(jié)構(gòu)分析 |
| 4.5.2 粒徑分析 |
| 4.5.3 比表面積分析 |
| 4.6 真空升華法去除Mg_3N_2 |
| 4.6.1 物相分析 |
| 4.6.2 微觀結(jié)構(gòu)分析 |
| 4.6.3 粒徑分析 |
| 4.7 本章小結(jié) |
| 5 氮化鋁陶瓷的制備及表征 |
| 5.1 酸洗除雜 |
| 5.1.1 物相分析 |
| 5.1.2 微觀結(jié)構(gòu)及微區(qū)成分分析 |
| 5.1.3 粒徑與等溫吸脫附曲線分析 |
| 5.2 球磨處理 |
| 5.2.1 微觀結(jié)構(gòu)分析 |
| 5.2.2 粒徑與等溫吸脫附曲線分析 |
| 5.3 氮化鋁陶瓷的表征及分析 |
| 5.3.1 物相分析 |
| 5.3.2 微觀結(jié)構(gòu)分析 |
| 5.3.3 相對密度及熱導(dǎo)率分析 |
| 5.4 本章小結(jié) |
| 6 結(jié)論 |
| 致謝 |
| 參考文獻 |
| 攻讀學(xué)位期間主要研究成果 |
（5）鋁基體熱氮等離子體制備陶瓷強化層的微觀組織和形成機理研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 氮化鋁的特性 |
| 1.3 氮化鋁材料的制備 |
| 1.3.1 AlN薄膜沉積技術(shù) |
| 1.3.2 AlN粉末制備技術(shù) |
| 1.3.3 AlN原位合成技術(shù) |
| 1.4 本文研究內(nèi)容 |
| 第2章 試驗材料、方法及設(shè)備 |
| 2.1 試驗材料 |
| 2.2 試驗方法及設(shè)備 |
| 2.3 試樣制備與分析 |
| 2.3.1 強化層組織分析 |
| 2.3.2 強化層性能測試 |
| 第3章 ZAlSi12 基體熱氮等離子體制備陶瓷強化層微觀組織、形成機理與性能 |
| 3.1 ZAlSi12 基體表面強化層的組織與形成機理 |
| 3.1.1 強化層組織分析 |
| 3.1.2 氮化反應(yīng)原理 |
| 3.1.3 強化層形成機理 |
| 3.2 氮化電流強度對強化層組織和性能的影響 |
| 3.3 電流極性對強化層組織的影響 |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 第4章 鋁基體預(yù)敷鈦粉制備表面強化層的組織研究 |
| 4.1 Ti-Al系、Ti-N系金屬間化合物 |
| 4.1.1 Ti-Al系金屬間化合物 |
| 4.1.2 N對體系的影響 |
| 4.2 1060純鋁基體預(yù)敷鈦粉氮化 |
| 4.2.1 強化層的微觀組織 |
| 4.2.2 強化層的形成機理 |
| 4.2.3 強化層的力學(xué)性能 |
| 4.3 ZAlSi12 基體預(yù)敷鈦粉氮化 |
| 4.3.1 ZAlSi12 基體預(yù)敷鈦粉制備強化層 |
| 4.3.2 ZAlSi12 基體制備復(fù)合強化層 |
| 4.4 本章小結(jié) |
| 第5章 1060 純鋁基體Si輔助氮化制備強化層的微觀組織研究 |
| 5.1 1060 純鋁基體直接氮化制備強化層 |
| 5.2 1060 純鋁基體預(yù)敷Si粉輔助氮化 |
| 5.2.1 強化層組織與形成機理 |
| 5.2.2 氣體配比對強化層形貌的影響 |
| 5.3 1060 純鋁基體填絲氮化 |
| 5.3.1 強化層組織與形成機理 |
| 5.3.2 電流強度對強化層形貌的影響 |
| 5.4 本章小結(jié) |
| 第6章 結(jié)論 |
| 參考文獻 |
| 碩士在讀期間取得的科研成果 |
| 致謝 |
（6）氧化鋁碳熱還原氮化法制備氮化鋁的機理研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 氮化鋁的制備方法 |
| 1.2.1 化學(xué)氣相沉積法 |
| 1.2.2 高溫自蔓延法 |
| 1.2.3 溶膠-凝膠法 |
| 1.2.4 等離子合成法 |
| 1.2.5 金屬鋁直接氮化法 |
| 1.2.6 碳熱還原氮化法 |
| 1.3 氧化鋁真空碳熱還原氮化法制備氮化鋁 |
| 1.4 從頭算分子動力學(xué)模擬在AlN研究中的應(yīng)用 |
| 1.5 研究內(nèi)容 |
| 1.6 創(chuàng)新點 |
| 第二章 氧化鋁碳熱還原氮化反應(yīng)的熱力學(xué)研究 |
| 2.1 計算方法 |
| 2.2 氧化鋁碳熱還原氮化過程中相關(guān)反應(yīng)的熱力學(xué)研究 |
| 2.2.1 標準壓強下氧化鋁碳熱還原氮化過程中相關(guān)反應(yīng)的熱力學(xué)分析 |
| 2.2.2 300Pa下氧化鋁碳熱還原氮化過程中相關(guān)反應(yīng)的熱力學(xué)分析 |
| 2.3 本章小結(jié) |
| 第三章 氧化鋁碳熱還原氮化的中間產(chǎn)物的氮化機理研究 |
| 3.1 第一性原理的計算方法 |
| 3.2 Al_2CO碳熱氮化動力學(xué)模擬結(jié)果分析 |
| 3.2.1 Al_2CO的結(jié)構(gòu)分析 |
| 3.2.2 Al_2CO-C-N_2體系電荷分析 |
| 3.2.3 Al_2CO-C-N_2動力學(xué)模擬后結(jié)構(gòu)的分波態(tài)密度分析 |
| 3.3 Al_4C_3氮化機理分析 |
| 3.3.1 Al_4C_3氮化結(jié)構(gòu)分析 |
| 3.3.2 Al_4C_3-C-N_2體系的電荷分析 |
| 3.3.3 Al_4C_3-C-N_2作用的分波態(tài)密度分析 |
| 3.4 Al_6C_3N_2氮化結(jié)果分析和討論 |
| 3.4.1 Al_6C_3N_2動力學(xué)模擬的結(jié)構(gòu)分析 |
| 3.4.2 Al_6C_3N_2動力學(xué)模擬前后的電荷分析 |
| 3.4.3 Al_6C_3N_2-N_2的分波態(tài)密度分析 |
| 3.5 本章小結(jié) |
| 第四章 雙溫區(qū)氧化鋁真空碳熱還原氮化的實驗研究 |
| 4.1 實驗原料 |
| 4.2 實驗設(shè)備 |
| 4.3 實驗方法 |
| 4.4 檢測方法 |
| 4.5 結(jié)果討論與分析 |
| 4.6 本章小結(jié) |
| 第五章 AlN團簇生長機理研究 |
| 5.1 計算方法 |
| 5.2 Al_nN_n(n=1-9)團簇的產(chǎn)物結(jié)構(gòu) |
| 5.3 產(chǎn)物結(jié)構(gòu)分析 |
| 5.4 Al_nN_n(n=2-9)團簇的過渡態(tài)搜尋研究 |
| 5.5 本章小結(jié) |
| 第六章 結(jié)論與展望 |
| 6.1 結(jié)論 |
| 6.2 展望 |
| 致謝 |
| 參考文獻 |
| 附錄 |
| 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項目 |
| 附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果 |
| B1.學(xué)術(shù)論文 |
| B2.專利 |
| B3.參加的學(xué)術(shù)會議 |
| 附錄C 攻讀碩士學(xué)位期間獲得的獎勵情況 |
（7）納米氮化鋁粉末的制備、燒結(jié)及性能研究（論文提綱范文）
| 致謝 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文獻綜述 |
| 2.1 氮化鋁的性質(zhì)與應(yīng)用 |
| 2.1.1 氮化鋁的基本特性 |
| 2.1.2 氮化鋁的應(yīng)用 |
| 2.2 氮化鋁粉末的制備 |
| 2.2.1 鋁粉直接氮化法 |
| 2.2.2 碳熱還原法 |
| 2.2.3 自蔓延高溫合成法 |
| 2.2.4 化學(xué)氣相沉積法 |
| 2.2.5 其他方法 |
| 2.3 氮化鋁粉末的成形與燒結(jié) |
| 2.3.1 成形方法 |
| 2.3.2 氮化鋁坯體的燒結(jié) |
| 2.4 燒結(jié)的影響因素 |
| 2.4.1 粉末粒度 |
| 2.4.2 成形過程 |
| 2.4.3 燒結(jié)助劑 |
| 2.5 氮化鋁導(dǎo)熱機理及影響因素 |
| 2.5.1 導(dǎo)熱機理 |
| 2.5.2 影響因素 |
| 2.6 溶液燃燒合成 |
| 2.6.1 溶液燃燒合成的原理 |
| 2.6.2 溶液燃燒合成的研究進展 |
| 3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線 |
| 3.1 研究內(nèi)容 |
| 3.2 技術(shù)路線 |
| 4 溶液燃燒合成制備超細氮化鋁粉末的研究 |
| 4.1 實驗過程 |
| 4.2 燃燒氣氛對前驅(qū)體的影響 |
| 4.3 碳熱還原反應(yīng)過程 |
| 4.4 碳熱還原反應(yīng)的熱力學(xué)機制 |
| 4.5 燒結(jié)性能 |
| 4.6 本章小結(jié) |
| 5 溶液燃燒合成前驅(qū)體低溫氮化的規(guī)律研究 |
| 5.1 實驗過程 |
| 5.2 前驅(qū)體特性對碳熱還原反應(yīng)的影響 |
| 5.3 前驅(qū)體中氧化鋁晶型的轉(zhuǎn)變規(guī)律 |
| 5.4 氮化鋁顆粒形核和結(jié)晶規(guī)律 |
| 5.5 本章小結(jié) |
| 6 常壓燒結(jié)氮化鋁粉末的研究 |
| 6.1 實驗過程 |
| 6.2 納米氮化鋁粉末常壓燒結(jié)致密化 |
| 6.3 燒結(jié)助劑對納米氮化鋁粉末燒結(jié)的影響 |
| 6.4 壓制壓力對納米氮化鋁粉末燒結(jié)的影響 |
| 6.5 預(yù)處理對納米氮化鋁粉末燒結(jié)及性能的影響 |
| 6.6 本章小結(jié) |
| 7 結(jié)論 |
| 8 主要創(chuàng)新點 |
| 參考文獻 |
| 作者簡歷及在學(xué)研究成果 |
| 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集 |
（8）氮化鋁粉末制備及注射成形研究（論文提綱范文）
| 致謝 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文獻綜述 |
| 2.1 氮化鋁陶瓷的性質(zhì) |
| 2.2 氮化鋁陶瓷的導(dǎo)熱機理及影響因素 |
| 2.2.1 氮化鋁陶瓷的導(dǎo)熱機理 |
| 2.2.2 影響氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率的因素 |
| 2.2.3 提高AlN陶瓷熱導(dǎo)率的途徑 |
| 2.3 氮化鋁粉末的制備 |
| 2.3.1 直接氮化法 |
| 2.3.2 碳熱還原法 |
| 2.3.3 自蔓延高溫合成法 |
| 2.3.4 化學(xué)氣相沉積法 |
| 2.4 碳熱還原前驅(qū)物制備氮化鋁粉末 |
| 2.4.1 低溫燃燒合成前驅(qū)物制備氮化鋁粉末 |
| 2.4.2 沉淀前驅(qū)物制備氮化鋁粉末 |
| 2.5 氮化鋁粉末改性 |
| 2.6 氮化鋁陶瓷成型 |
| 2.6.1 干壓成型 |
| 2.6.2 等靜壓成型 |
| 2.6.3 流延成型 |
| 2.6.4 注射成形 |
| 2.7 氮化鋁陶瓷的燒結(jié) |
| 2.7.1 常壓燒結(jié)法 |
| 2.7.2 熱壓燒結(jié) |
| 2.7.3 放電等離子體燒結(jié) |
| 2.7.4 微波燒結(jié) |
| 3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線 |
| 3.1 研究內(nèi)容 |
| 3.2 技術(shù)路線 |
| 4 氮化鋁粉末的制備 |
| 4.1 實驗原料與實驗方案 |
| 4.1.1 實驗原料與實驗設(shè)備 |
| 4.1.2 實驗方法 |
| 4.1.3 分析測試 |
| 4.2 碳源分散性的影響 |
| 4.3 滴定方式的影響 |
| 4.4 溶液pH值的影響 |
| 4.5 鋁源(NH_4Al(SO_4)_2)濃度的影響 |
| 4.6 碳酸氫銨與硫酸鋁銨配比的影響 |
| 4.7 酒精洗滌的影響 |
| 4.8 氮化過程中前驅(qū)物的相轉(zhuǎn)變 |
| 4.9 合成氮化鋁的顆粒調(diào)控 |
| 4.10 本章結(jié)論 |
| 5 氮化鋁粉末改性與造粒 |
| 5.1 氮化鋁粉末抗水化改性 |
| 5.1.1 實驗原料和實驗方法 |
| 5.1.2 粉末處理前后表面形貌與相變化 |
| 5.1.3 pH值隨時間的變化 |
| 5.1.4 氮化鋁粉末物相隨時間的變化 |
| 5.2 氮化鋁粉末噴霧造粒 |
| 5.2.1 實驗原料和實驗方法 |
| 5.2.2 AlN原料粉末特征 |
| 5.2.3 球磨混合時間的確定 |
| 5.2.4 AlN料漿的流變特性 |
| 5.2.5 AlN粉末噴霧造粒 |
| 5.2.6 AlN造粒粉末的成形與燒結(jié) |
| 5.3 本章結(jié)論 |
| 6 氮化鋁粉末注射成形 |
| 6.1 實驗原料和實驗方法 |
| 6.1.1 原料的選擇 |
| 6.1.2 實驗過程 |
| 6.1.3 分析測試 |
| 6.2 氮化鋁喂料的研究 |
| 6.2.1 喂料臨界裝載量的確定 |
| 6.2.2 喂料的粘度 |
| 6.2.3 氮化鋁喂料的粘度與剪切速率之間的關(guān)系 |
| 6.2.4 喂料的粘度與溫度的關(guān)系 |
| 6.2.5 喂料的綜合流動性 |
| 6.3 AlN注射成形工藝參數(shù)的選擇 |
| 6.4 脫脂工藝的研究 |
| 6.5 注射成形AlN陶瓷的燒結(jié) |
| 6.6 氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率的調(diào)控 |
| 6.7 本章結(jié)論 |
| 7 結(jié)論 |
| 8 創(chuàng)新點 |
| 參考文獻 |
| 作者簡歷及在學(xué)研究成果 |
| 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集 |
（9）Al2O3/YSZ及Si3N4陶瓷的放電等離子燒結(jié)及力學(xué)性能的研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 課題背景及意義 |
| 1.2 氧化鋯性質(zhì)概述 |
| 1.3 氧化鋯復(fù)合陶瓷粉末的制備方法 |
| 1.4 氮化硅性質(zhì)概述 |
| 1.5 陶瓷材料的燒結(jié)方法 |
| 1.6 提高陶瓷力學(xué)性能的途徑 |
| 1.7 本文的研究工作 |
| 1.7.1 研究目的 |
| 1.7.2 研究思路及主要的研究內(nèi)容 |
| 1.7.3 本論文的創(chuàng)新點 |
| 第2章 實驗方法 |
| 2.1 實驗原料 |
| 2.2 實驗設(shè)備 |
| 2.3 陶瓷制備工藝 |
| 2.3.1 Al_2O_3/YSZ復(fù)合粉末的制備及其放電等離子燒結(jié) |
| 2.3.2 氮化硅陶瓷的放電等離子燒結(jié)方法 |
| 2.4 實驗測試分析方法 |
| 2.4.1 XRD分析 |
| 2.4.2 微觀形貌SEM分析 |
| 2.4.3 密度測試 |
| 2.4.4 硬度測試 |
| 2.4.5 斷裂韌性測試 |
| 2.4.6 熱導(dǎo)率測試 |
| 第3章 Al_2O_3/YSZ復(fù)合粉末的放電等離子燒結(jié)研究 |
| 3.1 商用釔穩(wěn)定氧化鋯粉末的放電等離子燒結(jié)工藝優(yōu)化 |
| 3.1.1 燒結(jié)溫度的優(yōu)化 |
| 3.1.2 燒結(jié)壓力的優(yōu)化 |
| 3.1.3 燒結(jié)時間的優(yōu)化 |
| 3.2 Al_2O_3/YSZ復(fù)合粉末的機械混合制備及其燒結(jié)研究 |
| 3.3 Al_2O_3/YSZ復(fù)合粉末的化學(xué)共沉淀制備及其燒結(jié)研究 |
| 3.4 兩種制備方法得到樣品的密度、硬度及斷裂韌性分析 |
| 3.5 本章小結(jié) |
| 第4章 Al_2O_3/YSZ為助燒劑的Si_3N_4陶瓷放電等離子燒結(jié)研究 |
| 4.1 物相與顯微組織分析 |
| 4.2 密度分析 |
| 4.3 硬度與斷裂韌性分析 |
| 4.4 本章小結(jié) |
| 第5章 Al_2O_3-AlN-Yb_2O_3為助燒劑的β-Sialon兩步法放電等離子燒結(jié)研究 |
| 5.1 物相及顯微組織分析 |
| 5.2 密度分析 |
| 5.3 硬度與斷裂韌性分析 |
| 5.4 熱導(dǎo)性能分析 |
| 5.5 本章小結(jié) |
| 第6章 添加TiC_(0.3)N_(0.7)對放電等離子燒結(jié)β-Sialon陶瓷性能的影響 |
| 6.1 物相及顯微組織的影響 |
| 6.2 密度的影響 |
| 6.3 硬度與斷裂韌性的影響 |
| 6.4 熱導(dǎo)性能的影響 |
| 6.5 本章小結(jié) |
| 第7章 總結(jié) |
| 參考文獻 |
| 致謝 |
| 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果 |
（10）適合于導(dǎo)熱基板用AlN粉體的制備與表征（論文提綱范文）
| 致謝 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 AIN粉體的研究背景 |
| 1.2.1 AIN粉體的晶體結(jié)構(gòu)及性質(zhì) |
| 1.2.2 AIN粉末對陶瓷熱導(dǎo)率的影響因素 |
| 1.2.3 AIN粉體的應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀 |
| 1.3 AIN粉體的制備方法 |
| 1.3.1 鋁粉直接氮化法 |
| 1.3.2 碳熱還原法 |
| 1.3.3 自蔓延高溫合成法 |
| 1.3.4 化學(xué)氣相沉積法 |
| 1.3.5 其它制備方式 |
| 1.3.6 氮化鋁制備研究的新趨勢 |
| 1.4 碳熱還原反應(yīng)的機理研究 |
| 1.5 選題的意義、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點 |
| 2 實驗方法 |
| 2.0 實驗方案 |
| 2.1 實驗原料 |
| 2.2 實驗設(shè)備 |
| 2.3 實驗過程 |
| 2.4 性能表征 |
| 3 AIN粉體合成方法的初步探究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 結(jié)果與分析 |
| 3.2.1 溫度對反應(yīng)的影響 |
| 3.2.2 添加劑對反應(yīng)的影響 |
| 3.2.3 碳鋁比例對反應(yīng)的影響 |
| 3.2.4 混合方式對反應(yīng)的影響 |
| 3.3 本章小結(jié) |
| 4 AIN粉體在不同設(shè)備上的制備 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 結(jié)果分析 |
| 4.2.1 管式爐的制備分析 |
| 4.2.2 箱式爐的制備分析 |
| 4.2.3 碳管爐的制備分析 |
| 4.2.4 推板窯的制備分析 |
| 4.3 本章小結(jié) |
| 5 AIN粉體在制備過程中的問題以及解決辦法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 結(jié)果與分析 |
| 5.2.1 氣流量對氮化產(chǎn)生的影響 |
| 5.2.2 裝料深度對氮化產(chǎn)生的影響 |
| 5.3 本章小結(jié) |
| 6 結(jié)論 |
| 參考文獻 |
| 作者簡歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果 |
| 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集 |
四、等離子法制備氮化鋁粉末原料的研究（論文參考文獻）
- [1]可加工氮化硼系復(fù)相陶瓷的研究發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢以及應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J]. 江濤,韓慢慢,付甲. 現(xiàn)代技術(shù)陶瓷, 2021(04)
- [2]氮化鋁粉末制備方法及研究進展[J]. 張智睿,秦明禮,吳昊陽,劉昶,賈寶瑞,曲選輝. 粉末冶金技術(shù), 2021(04)
- [3]氮化鋁粉末制備與應(yīng)用研究進展[J]. 藍鍵,馬思琪,李邑柯,尹荔松. 陶瓷學(xué)報, 2021(01)
- [4]鋁鎂合金粉末原位合成AlN及其表征[D]. 閆長明. 西安理工大學(xué), 2020(01)
- [5]鋁基體熱氮等離子體制備陶瓷強化層的微觀組織和形成機理研究[D]. 辛偉達. 吉林大學(xué), 2020(08)
- [6]氧化鋁碳熱還原氮化法制備氮化鋁的機理研究[D]. 胥有利. 昆明理工大學(xué), 2020
- [7]納米氮化鋁粉末的制備、燒結(jié)及性能研究[D]. 何慶. 北京科技大學(xué), 2020(06)
- [8]氮化鋁粉末制備及注射成形研究[D]. 魯慧峰. 北京科技大學(xué), 2020(06)
- [9]Al2O3/YSZ及Si3N4陶瓷的放電等離子燒結(jié)及力學(xué)性能的研究[D]. 李陽. 深圳大學(xué), 2019(01)
- [10]適合于導(dǎo)熱基板用AlN粉體的制備與表征[D]. 馬丁. 北京交通大學(xué), 2019(01)
標簽：納米陶瓷論文; 放電等離子燒結(jié)論文; 混合結(jié)構(gòu)論文; 機理分析論文; 陶瓷行業(yè)論文;