氮化硅陶瓷制品(完整版)
【正文】 果表明，以 CeO2為燒結(jié)助劑，氮化硅的相變轉(zhuǎn)換率為 100%；當(dāng)CeO2含量不超過 8mol%時，氮化硅晶界相的構(gòu)成主要為 (SiO4)3O、Si2ON2以及 Ce2Si2O7，其結(jié)晶析出狀況隨燒結(jié)助劑含量增加呈規(guī)律性變化；晶粒尺寸隨燒結(jié)助劑含量增加變化微弱，長柱狀晶數(shù)目增多。高熱導(dǎo)率陶瓷材料主要應(yīng)用于集成電路（IC）襯底，多芯片組裝（MCM）基板、封裝以及大功率器件散熱支撐件等部位，其中研究較多的有 Al2OBeO、AlN、BN、Si3NSiC 等陶瓷材料。 制備方法致密氮化硅陶瓷材料常用的燒結(jié)方式有以下幾種：反應(yīng)燒結(jié)、氣壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)以及熱壓燒結(jié)，近年來放電等離子燒結(jié)、無壓燒結(jié)等燒結(jié)方式也因其具有的不同優(yōu)勢受到學(xué)者的關(guān)注。從上文數(shù)據(jù)易知，氣壓燒結(jié)時提高氮化硅燒結(jié)體熱導(dǎo)率主要有三種方式：提高燒結(jié)溫度、增加氮氣壓以及延長保溫時間。Matovic 等人曾以 Li2OY2O3為燒結(jié)助劑使用無壓燒結(jié)方式獲得了致密度為 %的氮化硅陶瓷材料，Vu kovi 等人使用無壓燒結(jié)制備出了具有較高斷裂韌性的氮化硅陶瓷材料，斷裂韌性為 m1/2。真空蒸發(fā)可有效防止料漿在干燥過程中與氧接觸，減少氧雜質(zhì)的引入。這里所制備的氮化硅陶瓷材料體系見表 22。掃描分析時對晶界相衍射峰處以較慢掃描速度重復(fù)掃描，快速掃描與慢速掃描的速度分別為 5176。試樣分別由 240 目、600目、1000 目砂紙打磨拋光至鏡面，沖洗干燥后進行測試。HV=式中，HV ——試樣的維氏硬度（GPa）；F ——載荷（N）；d ——壓痕對角線平均值（m）。/min。 結(jié)構(gòu)與成分分析分別使用 SEM、XRD 測試方法分析所制備氮化硅陶瓷材料的表面與斷面的微觀結(jié)構(gòu)特點、α→β 相變率及晶界相構(gòu)成。粉料兩端與石墨墊片之間分別置有涂覆了氮化硼的石墨紙。由公式計算出具有αSi3N4與CeO2不同摩爾比試樣的理論密度， αSi3N4的單晶結(jié)構(gòu) 依照所需氮化硅燒結(jié)體體積計算出粉料總質(zhì)量，按質(zhì)量比分別計算出αSi3N4與CeO2粉料質(zhì)量，用電子天平準(zhǔn)確稱量，精度為 。用于制備高熱導(dǎo)率氮化硅純度最高的商業(yè)粉料氧雜質(zhì)含量最低為 1wt%，SRBSN 制備氮硅陶瓷材料使用高純硅粉作為燒結(jié)原料，替換了其他燒結(jié)方式使用的雜質(zhì)含量較高的氮化硅商業(yè)粉料，減少 了 雜 質(zhì) 的 引 入 。a. 氣壓燒結(jié)氣壓燒結(jié)時較高的氮氣壓可使氮化硅的分解溫度升高，因此氣壓燒結(jié)氮化硅時一般采用較高的燒結(jié)溫度，而燒結(jié)溫度的升高有利于氮化硅晶粒的生長和完善，有利于
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