一种含稀土元素的高热导高强韧的氮化硅陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及陶瓷材料技术领域，具体为一种含稀土元素的具有高热导、高强韧的氮化硅陶瓷材料，以及该种氮化硅陶瓷材料的制备方法。本发明专利技术通过添加稀土金属来代替复合粉体中的部分稀土氧化物，稀土金属作为减氧剂，可减少烧结助剂引入的氧元素并且捕获氮化硅粉体中的氧杂质，从而明显改进烧结行为，使氮化硅热导率和强度与断裂韧性得到提升，制备高热导、高强韧的氮化硅陶瓷材料。强韧的氮化硅陶瓷材料。

【技术实现步骤摘要】
一种含稀土元素的高热导高强韧的氮化硅陶瓷材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷材料
，尤其涉及一种含稀土元素的高热导、高强韧的氮化硅陶瓷材料，以及该种氮化硅陶瓷材料的制备方法。

技术介绍

[0002]随着以电动汽车为代表的大功率电力电子元器件的应用，如交直流变换模块，不仅功率增加，所需的散热量增加，而且工作环境存在严重的震动冲击情况，所需的强度更高，在高强度的交变电流下需要良好的介电性能。目前在陶瓷绝缘散热基板中，成本较低的氧化铝散热基板热导率偏低，常用于功率较低的模块，高热导率的氮化铝散热基板强度较低，常用于功率较大的模块，高强度高热导率的碳化硅散热基板绝缘性较差，而氮化硅散热基板以其高强度、高断裂韧性、高绝缘性以及满足需求的热导率等优点被广泛研究。氮化硅陶瓷材料制备成本较高，为了获得具有高热导率的氮化硅陶瓷材料一般采用长时间、高温、高气压的方法制备，在现有对氮化硅陶瓷某一方面性能改善时，通常是以牺牲别的性能为代价，目前采用长时间、高温、高气压的方法制备获得的氮化硅陶瓷机械性能下降，并且成本非常高。
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技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含稀土元素的高热导高强韧的氮化硅陶瓷材料，所述氮化硅陶瓷材料由复合粉体烧结而成，其特征在于：所述复合粉体包括氮化硅粉体和减氧剂；所述减氧剂为稀土金属。2.根据权利要求1所述含稀土元素的高热导高强韧的氮化硅陶瓷材料，其特征在于：所述复合粉体还包括稀土氧化物。3.根据权利要求1或2所述含稀土元素的高热导高强韧的氮化硅陶瓷材料，其特征在于：所述稀土金属选自Yb、Lu、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er和Tm中的一种或多种。4.根据权利要求3所述含稀土元素的高热导高强韧的氮化硅陶瓷材料，其特征在于：所述稀土金属的粒径为100μm以下。5.根据权利要求1或2所述含稀土元素的高热导高强韧的氮化硅陶瓷材料，其特征在于：复合粉体中稀土金属的含量少于或等于15wt％。6.根据权利要求2所述含稀土元素的高热导高强韧的氮化硅陶瓷材料，其特征在于：所述稀土氧化物选自Yb2O3、Lu2O3、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Ce2O3、Pr2O3、Nd2O3、Pm2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3和Tm2O3中的一种或多种。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍尚华，李建斌，聂光临，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：