一种基于SPS方法制备透明氮化铝陶瓷的方法技术

本发明专利技术公开了一种透明氮化铝陶瓷的制备方法，属于非氧化物透明陶瓷领域。包括以下步骤：（1）选取平均粒径1μm的AlN作为原料；（2）加入1~5wt%的碳化钙和稀土氧化物作为烧结助剂；（3）将混合粉体置于石墨模具中，放入放电等离子烧结炉中进行烧结，温度选择为1600~1800℃，轴向压力为20~30MPa，升温速率100~300℃/min，保温3~10min；（4）在流动氮气下1600~1800℃热处理烧结体1~3h，试样自然冷却，得到透明氮化铝陶瓷。本发明专利技术制备的氮化铝陶瓷晶粒细小，致密度高，密度高达3.26g·cm

A method of preparing transparent aluminum nitride ceramic based on SPS method

The invention discloses a preparation method of transparent aluminum nitride ceramics, which belongs to the field of non oxide transparent ceramics. Includes the following steps: (1) the average particle size of 1 mu m AlN as raw material; (2) adding 1~5wt% carbide and rare earth oxide as sintering aids; (3) mixing the powder into a graphite mold, into the spark plasma sintering furnace for sintering temperature is 1600~ 1800 DEG C, axial pressure 20~30MPa, the heating rate of 100~300 C /min, 3~10min insulation; (4) in flowing nitrogen under 1600~1800 DEG C for heat treatment of sintered 1~3h samples, natural cooling, transparent aluminum nitride ceramic. The aluminum nitride ceramics prepared by the invention have fine grain, high density, and the density is up to 3.26g. Cm

【技术实现步骤摘要】
一种基于SPS方法制备透明氮化铝陶瓷的方法
本专利技术属于非氧化物透明陶瓷领域，具体是涉及一种基于SPS方法制备透明氮化铝陶瓷的方法。
技术介绍
透明陶瓷是先进陶瓷材料中一个独特的分支，是陶瓷材料中致密度最高、相组成最纯净、对工艺和性能要求极其严格的一类材料。自1962年R.L.Coble首次报道成功制备透明氧化铝陶瓷以来，透明陶瓷被学者广泛研究。透明陶瓷不仅具有良好的透明性，而且强度高、耐腐蚀、能在高温高压下工作，还具有许多其他材料无可比拟的优良性能，在高温技术、无线电子技术、照明技术、特种仪器制造等领域得到了广泛的应用。在透明陶瓷材料中，研究较多的有：氧化铝透明陶瓷、钇铝石榴石透明陶瓷、铝镁酸透明陶瓷、透明铁电陶瓷、氮氧化铝透明陶瓷、氮化铝透明陶瓷、砷化镓透明陶瓷、氟化钙透明陶瓷等。氮化铝陶瓷具有高热导率、高绝缘性、低介电常数、与硅相匹配的热膨胀系数及其他优良的物理性能，在新材料领域越来越受到人们的关注，被认为是理想的新一代大规模集成电路、大功率期间的散热基板材料和封装材料。氮化铝透明陶瓷不仅具备以上氮化铝陶瓷材料的优点，同时还具有透光性，促使其在窗体材料及红外导流罩领域具有广泛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SPS方法制备透明氮化铝陶瓷的方法，其特征在于：它包括以下步骤：（1）选取平均粒径1μm的AlN作为原料；（2）加入1~5wt%的碳化钙和稀土氧化物作为烧结助剂；（3）将混合粉体置于石墨模具中，放入放电等离子烧结炉中进行烧结，温度选择为1600~1800℃，轴向压力为20~30MPa，升温速率100~300℃/min，保温3~10min；（4）在流动氮气下1600~1800℃热处理烧结体1~3h，试样自然冷却，得到透明氮化铝陶瓷。

【技术特征摘要】
1.一种基于SPS方法制备透明氮化铝陶瓷的方法，其特征在于：它包括以下步骤：（1）选取平均粒径1μm的AlN作为原料；（2）加入1~5wt%的碳化钙和稀土氧化物作为烧结助剂；（3）将混合粉体置于石墨模具中，放入放电等离子烧结炉中进行烧结，温度选择为1600~1800℃，轴向压力为20~30MPa，升温速率100~300℃/min，保温3~10min；（4）在流动氮气下1600~1800℃热处理烧结体1~3h，试样自然冷却，得到透明氮化铝陶瓷。2.根据权利要求1所述的一种基于SPS方法制备透明氮化铝陶瓷的方法，其特征在于：所述的第（2）步骤中添加CaC2量为3wt%，稀土氧化物添加量为1~2wt%。3.根据权利要求2所述的一种基于SPS方法制备透明氮化铝陶瓷的方法，其特征在于：所述的稀土氧化物为Y2O3和La2O3。4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高勇，刘久明，吴诚，
申请(专利权)人：河北高富氮化硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13