氮化硅陶瓷制品-展示頁
2025-07-06 15:08本頁面
【正文】 空航天等科技領域發(fā)展基礎之一的電力電子技術，應其對電力的有效控制與轉(zhuǎn)換的要求，電子器件一直向小尺寸、高密度、大電流、大功率的趨勢發(fā)展。當 CeO2含量不超過7mol%時，氮化硅陶瓷材料的熱擴散系數(shù)及熱導率隨 CeO2含量增加而升高，CeO2含量由1mol%增加至 7mol%時，氮化硅陶瓷材料熱擴散系數(shù)增加 50%，%。研究結(jié)果表明，以 CeO2為燒結(jié)助劑，氮化硅的相變轉(zhuǎn)換率為 100%；當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。 題目名稱：氮化硅陶瓷的制備 學院名稱：材料科學與工程學院 班 級： 學 號： 學生姓名： 指導教師： 2014 年 4 月 氮化硅陶瓷的制備1．簡介 應用背景作為結(jié)構(gòu)陶瓷，氮化硅陶瓷材料具有優(yōu)良的耐磨、耐腐蝕、耐高溫性能以及良好的抗熱震性能，廣泛應用于航空航天、機械、電子電力、化工等領域。采用適當?shù)臒Y(jié)助劑可有效提高氮化硅陶瓷材料的熱導率，增加材料斷裂韌性，促進材料性能完善。燒結(jié)助劑 CeO2通過對晶界相及微觀結(jié)構(gòu)的影響作用于氮化硅陶瓷材料相對密度、強度、硬度及斷裂韌性，CeO2含量變化對氮化硅陶瓷材料力學性能影響顯著。且氮化硅熱傳導導機制為聲子導熱，其熱導率的大小依賴于氮化硅晶粒的凈化程度。伴隨大功率、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，其所面臨的熱障問題愈加突出，器件設計中的熱耗散問題亟待解決（在溫度高于 100℃時，電路失效率會隨著溫度的升高成倍增長）。降低基板材料熱阻的主要途徑有兩種：減小基板厚度、提高材料熱導率，為此對基板材料強度要求升高。其中多晶氧化鋁的熱導為 25~35Wm1K1，其單晶結(jié)構(gòu)熱導為 40Wm1K1。SiC 的介電性能遠低于其它基板材料，易被擊穿，故其使用受到限制。氮化鋁的熱導率范圍為 175~200 Wm1K1，但其彎曲強度在 300~350MPa 之間，遠低于氮化硅陶瓷材料（600~1500MPa），且氮化硅的熱膨脹系數(shù)低于以上高熱導率陶瓷材料。具有較高熱導率的高性能氮化硅陶瓷的制備需求隨著氮化硅陶瓷材料的潛在應用范圍的擴展不斷增加，而燒結(jié)助劑在制備高性能氮化硅過程中對材料
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