BeO陶瓷干压成型工艺参数的优化

采用干压成型制备BeO陶瓷,通过分析BeO陶瓷的坯体密度和断口形貌,研究加压压力、加压速度、保压时间、粘结剂等工艺参数对BeO陶瓷成型工艺的影响。研究结果表明:干压成型制备BeO陶瓷过程中,加压压力、加压速度、保压时间、粘结剂等工艺参数可以明显影响BeO陶瓷的坯体密度;为得到致密度高、热力学性能优异的BeO陶瓷,必须对加压压力、加压速度、保压时间、粘结剂等工艺参数进行优化;当压力为120MPa,保压60s,加入质量分数为1%的PVA作为成型剂压制时能得到致密度较高的BeO陶瓷坯体。

BeO陶瓷的性能、制备及应用

随着现代电子封装技术的迅速发展,对基板材料的性能提出了更高的要求,而高纯BeO陶瓷以其具有高热导率及其它优异性能基本上满足这些要求,但成本高、制备难度大而且存在毒性防护问题。文内阐述了BeO陶瓷的制备及金属化方法,讨论了BeO的毒性和防护措施,并对其在大功率电子器件与集成电路、原子能反应堆、高级耐火材料、光电技术等领域的应用进行评估;指出BeO陶瓷今后的研究重点应为从基础的烧结机理和制备工艺出发,寻找合适的烧结助剂组合,以提高其生产质量并降低生产成本。

烧结工艺参数对BeO陶瓷性能的影响

采用干压成型和还原气氛烧结的方法制备BeO瓷片,采用正交实验方法分析多种烧结工艺参数和不同烧结助剂对BeO瓷片烧结后组织性能的影响。结合X射线衍射和SEM等方法讨论评价BeO陶瓷较好的制备工艺。结果表明:添加复合助剂Fe2O3和MgO的瓷片热导率最高,且在相同掺杂条件下,随烧结温度的提高和保温时间的增长,BeO陶瓷的热导率也随之提高。在选择的4个影响因素中,烧结温度是增加BeO陶瓷相对密度及热导率的重要影响因素,在1 680℃保温90 min,添加复合助剂Fe2O3和MgO的瓷片室温热导率最高达186.3 W/(m.K)。

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。

烧结技术对99BeO陶瓷材料结构与性能影响

系统研究了传统烧结方法、台阶式烧结方法和两步烧结方法对99BeO陶瓷微结构和性能的影响.研究发现:台阶式烧结有助于99BeO陶瓷的晶粒细化,两步法烧结有助于提高99BeO陶瓷的热导率.实验优化了两步法中第一阶段烧结温度T1、第二阶段烧结温度T2及保温时间t等工艺参数.结果表明,在T1为1630℃,T2为1550℃,t为4h时可获得晶粒均匀、结构致密,热导率为308W/(m.K),密度为2.95g/cm3的99BeO陶瓷.

Pr_6O_(11)和烧结工艺对BeO陶瓷相对密度和热导率的影响

研究了不同烧结温度以及保温时间下氧化镨（Pr6O11）加入量对BeO陶瓷相对密度和热导率的影响。结果表明：添加2%和1%（质量分数）Pr6O11的BeO陶瓷分别具有最高的相对密度（92.43%）和最高的热导率（234.18 W/（m.K））;当保温时间相同且温度在（1 550~1 650℃）范围内时,BeO陶瓷相对密度随温度的升高而增大;当烧结温度相同时,BeO陶瓷的相对密度随保温时间的延长而增大,但增幅较小。采用阿基米德排水法测得BeO陶瓷的相对密度,并从显微组织和声子导热理论角度解释影响BeO陶瓷热导率的原因。

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)。

烧结制度对BeO陶瓷性能的影响

本文分别采用一次烧成与二次烧成两种烧成方式,利用现有的氧化铍造粒料,制作标准的测试件在不同的烧成温度下烧结成瓷。对不同烧结方式、烧结温度的陶瓷产品的热导率(25,100℃)、体积密度、平均晶粒度进行检测,研究不同烧结制度对氧化铍陶瓷热导率、体积密度、平均晶粒度的影响。

BeO-Al_2O_3陶瓷制备及性能研究

BeO -Al2 O3陶瓷是具有低膨胀率的氧化物陶瓷 ,烧成温度范围为 180 0～ 1870℃ ,密度为3 3～ 3 7g/cm2 ,这种陶瓷高温下强度大、密度小、抗腐蚀、脆性稍大。

电子封装陶瓷基片材料的研究进展

总结微电子封装技术对封装基片材料性能的要求,论述Al2O3、AlN、BeO、SiC和Si3N4陶瓷基片材料的特点及其研究现状,其中AlN陶瓷基片的综合性能最好。分析轧膜、流延和凝胶注模薄片陶瓷成型工艺的优缺点,其中水基凝胶注模成型工艺适用性较强;指出陶瓷基片材料和薄片陶瓷成型工艺的发展趋势。

工艺条件对高纯氧化铍陶瓷金属化性能的影响

以W为原料,MnO、Al2O3和SiO2为活化剂,采用烧结金属粉末法,于1450～1500℃的还原性气氛(氨分解气)中烧结,在99BeO(纯度大于99%的BeO)陶瓷基板表面形成了W金属层,研究了活化剂含量、金属化膜厚度以及99BeO陶瓷晶粒大小对其金属化性能的影响。结果表明:当添加的活化剂质量分数为20%,金属化膜厚度约为35μm,BeO陶瓷晶粒大小约为39μm时,99BeO陶瓷金属化层的抗拉强度达到最大值65MPa。

稀土掺杂对99氧化铍陶瓷性能的影响

对99BeO分别掺入16种稀土氧化物,系统地研究不同稀土氧化物掺杂对99BeO陶瓷热导率和密度的影响,研究发现:掺入0.1%和0.5%的Tb4O7能够提升BeO陶瓷的热导率,分别达到288 W/(m.K)和295 W/(m.K)。掺入CeO2,Nd2O3能够提升99BeO陶瓷的密度,在1630℃时烧结时达到2.939和2.927 g/cm3。

被釉BeO基片薄膜电阻器的设计和制备

基于被釉BeO陶瓷基片设计并制备了DC-20GHz薄膜电阻器。HFSS软件仿真结果表明,在该频率范围内,所设计薄膜电阻器的电压驻波比(VSWR)均小于1.2。利用射频磁控溅射法和光刻工艺在被玻璃釉平整化改性过的BeO基片上制备了所设计的薄膜电阻器。测试结果和仿真结果的对比表明,BeO基片表面的玻璃釉层并不会对电阻器的微波性能造成明显的不良影响。

钼镍铜合金在陶瓷-金属封接中的应用

本文基于Ka波段行波管高频以及小型化发展,对输能窗良好气密性以及高导热等性能要求,开展了钼镍铜合金窗框与超薄B-99氧化铍陶瓷窗片封接工艺研究,并采用扫描电镜结合能谱分析,对其封接质量予以评价。