高纯高导热BeO陶瓷材料烧结工艺研究

选用两种高纯氧化铍(BeO)瓷料(一种为原生料,另一种为瓷件料),以不同的烧结工艺制备高纯BeO陶瓷。通过品红实验和扫描电镜(SEM)观察发现:采用原生料制备的陶瓷素坯在天燃气方式加热的钟罩炉中难以致密化,陶瓷容易吸红。这主要是由于高纯BeO的原生料的烧结是以蒸发-凝聚传质方式为主,扩散传质方式为辅,在一定的温度和压力下,有BeO(蒸汽)+CH4易产生BeOH+CH3或CH3OH+Be。采用瓷件料制备的陶瓷素坯在天燃气热钟罩炉中能致密化,陶瓷不易吸红。这主要是由于高纯BeO的瓷件料的烧结是以扩散传质方式为主,以蒸发-凝聚传质方式为辅,烧结后期离子沿粒界作快速迁移,靠界面扩散使瓷体致密化。

高性能95BeO陶瓷材料的研究

利用95BeO粉体为原料,添加适当的Mg-Al-Si氧化物助烧剂,利用改进后的电子陶瓷工艺在空气中适当的温度进行烧结出了结构均匀、致密,性能满足目前GB/T5593国标的99BeO陶瓷材料。

高纯高导热BeO陶瓷材料助烧剂的研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了高纯高导热BeO陶瓷用MgO-Al2O3-SiO2系粉体助烧剂,并利用DSC和扫描电镜(SEM)对粉体助烧剂的热性能、形貌及其助烧效果进行了系统研究。研究结果表明,采用优化后的工艺,可制备出颗粒细小,熔点约1 370℃的MgO-Al2O3-SiO2系粉体。利用该粉体,在1 550℃左右空气中烧结出密度不小于2.93 g/cm3,热导率大于280 W/(m.K),抗折强度大于200 MPa的高性能高纯99BeO陶瓷材料。

SiO_2掺杂99BeO陶瓷的微观结构与性能

采用固相法制备99BeO陶瓷样品,系统研究了SiO2掺杂对99BeO高导热陶瓷微观结构及性能的影响。研究发现,随着SiO2含量的增加,99BeO陶瓷的抗折强度、密度、导热率以及电学性能均呈较明显的单峰分布。当SiO2掺杂量为0.8%(w)时,可获得性能优良、结构致密的高导热陶瓷,其抗折强度为248 MPa,密度为2.957 g/cm3,导热率为303 W/(m.K)。