【技术实现步骤摘要】
一种高强度、高韧性、高热导率氮化硅陶瓷材料及其制备方法
本专利技术涉及一种高强度、高韧性、高热导率氮化硅陶瓷材料及其制备方法，具体涉及一种以金属Y粉和MgO作为烧结助剂通过气压烧结制备高强度、高韧性、高热导率Si3N4陶瓷材料的方法，属于无机非金属材料领域。
技术介绍
近年来，可高效控制和转换电力的功率半导体器件被广泛用于工业机器人、混合动力汽车、高速铁路和航空航天等领域。另外，研究人员预计宽禁带半导体材料如碳化硅和氮化镓将逐步替代硅芯片，功率器件将朝着大电压、大电流、高功率密度方向发展。因此要求功率器件内的电路基板具有高电气绝缘和热导率。另外对一些震动比较大的机械设备：如汽车、挖掘机、高速铁路、装载机等设备上，使用的电子元件的基片除要满足散热需求外，力学性能也是重要的考核指标，高强度的散热基片是提高运行稳定性的重要保证。目前氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)等陶瓷散热基板应用较广。其中Al2O3陶瓷热导率最低，而且其力学性能差，仅能满足低端应用；AlN的导热性较好，但是其力学性能差，可靠性低，限制了其大规模应用。
【技术保护点】
1.一种氮化硅陶瓷材料，其特征在于，所述氮化硅陶瓷材料的原料组成包括α-Si
【技术特征摘要】
1.一种氮化硅陶瓷材料，其特征在于，所述氮化硅陶瓷材料的原料组成包括α-Si3N4和烧结助剂；所述烧结助剂为稀土金属单质和碱土金属氧化物，总含量为2～12wt%；所述稀土金属单质为Y；所述碱土金属氧化物优选为MgO、CaO和BaO中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的氮化硅陶瓷材料，其特征在于，所述烧结助剂的总含量为3～8wt%。
3.根据权利要求1或2所述的氮化硅陶瓷材料，其特征在于，所述稀土金属单质和碱土金属氧化物的质量比为1:10～10:1，优选为1:5～5:1。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的氮化硅陶瓷材料，其特征在于，所述氮化硅陶瓷材料的热导率为78.5～122.9W/(m·K)，抗弯强度为665～1018MPa，断裂韧性为6.62～9.91MPa·m1/2。
5.一种如权利要求1-4中任一项所述的氮化硅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括：
（1）按照所述氮化硅陶瓷材料的原料组成称取α-Si3N4粉体和烧结助剂并混合，得到混合粉体；
（2）将所得混合粉体压制成型后，先在800～1500℃下进行预烧结处理，再于1780～1950℃下进行烧结处理，得到所述氮化硅陶瓷材料。
6.根据权利要求5...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾宇平，王为得，左开慧，夏咏锋，姚冬旭，尹金伟，梁汉琴，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31
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