SiC/AlN复合球体的制备与表征

以粉煤灰和碳黑为原料n(SiO2)/n(C)=4.2,采用微波加热碳热还原法在1300℃下制备了SiC/AlN复合球体。利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(RS)和扫描电子显微镜(SEM)对SiC/AlN复合球体的形貌和结构进行了表征,并分析了其形成机理。结果表明,以炭黑球为模板,粉煤灰提供Si源和Al源,通过微波加热碳热还原氮化反应可以制得具有梯度结构的SiC/AlN复合球体。所制备的SiC/AlN复合球体具有AlN-多型体的外壳、SiC纳米线过渡层和SiC晶须与花朵状SiC晶体构成的核心。

AlN-SiC复合超细粉制备技术的研究进展

综述了国内外AlN-SiC复合超细粉制备方法的研究进展,着重阐述了化学合成法,包括溶胶-凝胶法、碳热还原氮化法、自蔓延高温合成法及化学气相沉积法(CVD)等的研究状况,并对不同制备工艺的优缺点进行了评述。结合本实验室的研完成果,认为原位化学反应合成工艺是今后制备AlN-SiC复合超细粉的发展趋势,并介绍了该领域的最新发展动态。

AlN/Si(111)复合衬底上4H-SiC薄膜的异质外延

利用化学气相淀积(CVD)的方法在AlN/Si(111)复合衬底上成功实现了4H-SiC薄膜的异质外延生长,用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、阴极荧光(CL)等方法对所得样品的结构特征、表面形貌和光学性质进行了表征测量。XRD测量结果显示得到的SiC薄膜的晶体取向单一;室温CL结果表明所得SiC薄膜为4H-SiC,且随着生长温度的升高,SiC薄膜的CL发光效率提高。生长温度、反应气源中C/Si比等工艺参数对SiC薄膜的外延生长及其性质影响的研究表明在AlN/Si(111)复合衬底上外延4H-SiC的最佳衬底温度为1230～1270℃比通常4H-SiC同质外延所需的温度低200～300℃;较为合适的C/Si比值为1.3。

SiC的添加对AlN/Mo/SiC复合陶瓷的制备和性能影响探究

以氮化铝(AlN),钼(Mo),碳化硅(SiC)为原料,采用放电等离子烧结的方式,在1700℃,30 MPa制备出致密度高达98.5%的SiC添加的AlN/Mo复合陶瓷。采用XRD,FESEM,Agilent4284型LCR自动测试仪,网络分析仪及激光导热仪对样品的微观形貌,导电性能,介电性能和热导率进行了测试分析。研究结果表明:采用放电等离子烧结工艺,在较低的温度下可以制备出组织致密均匀的AlN/Mo/SiC复合材料,但随着SiC添加含量的增加,当SiC的体积含量占到总体的60%时,复合材料的致密度又会出现明显的下降。添加SiC后,相对于AlN/Mo复合陶瓷,复合材料的电阻率得以进行有效的控制,不会出现非线性突变—渗流现象,而是在一定的范围内缓慢下降。在26.5～40.0 GHz下复合材料的介电常数和介电损耗均随着SiC含量的增加而增加。复合材料的热导率随着SiC含量的增加而下降:当致密度高于某临界值时,其热导率主要受SiC含量及其分布状态的影响,随着SiC含量的增加呈缓慢下降的趋势;而当致密度低于临界值后,致密度成为热导率的决定性因素,使得复合材料的热导率随着致密度的降低快速下降。