1154 无机材料学报 第24卷 图6三种成型方法烧结体断口形貌 Fig 6 SEM m icmgraphs of sintered samp les shaped by (a)EpD,(b)slp casting (c)CIP, respectively 25三种成型方法烧结体断口形貌 浇注成型 基于AN陶瓷的导热机理,AN热导率与其显微 3)运用EPD法成功制得高堆积密度的均匀素 结构密切相关.对AN陶瓷而言,理想的显微结构应坯,相对密度达619%,烧结后的氮化铝陶瓷热导 该是致密度高,晶型完整,AN晶粒细小均匀呈多面率达200W/(m·K 体,AN晶粒之间多以面面紧密接触,这种结构有利 于热的传导.图6是三种成型方法制得试样烧结体参考文献 的断口形貌图.通过SM观察,可以看到EPD法 图6(a))所得试样晶粒大小较均匀,晶粒尺寸5 Hm [1] Slack GA, TanzilliR A, PohIro, et al J Phys Chen. Solid. 左右.晶粒棱角尖锐,呈比较规则的多面体,经测 1987,48(7):641647 定,试样的热导率达到20W/(m·K).而浆料浇注 [2] Sheppard L M A. Cerum. Soc Bull, 1990, 69(11): 180 [3] Moritz K, Muller E J. Matr Sci, 2006, 41(24):8047 法图6(b)或CP(图6(c)所制备样品的热导率(41 Sarkar P, Nicholson P S J Am. Cerman. Soc,196 分别为180和170/(m·K) 1987-2002 [5] Wang G, Sarkar P, Nicholson P S J Am. Cerm. Soc, 1996, 80 结论 [6] Krell A, Blank P. J Eur Cern. Sac, 1996, 16(11):1189- 1)在m=97附近,添加01BA的悬浮71 holson P S, Sarkar P, HuangX J Mater Sci, 1993, 28(23) 液达到最佳的稳定状态.对于稳定的悬浮液,沉积电 压能提高单位面积沉积速率,缩短沉积时间,但过高[81 Meisel R L Electrophoretic Depositon of a-SC with the Sintering 的沉积电压会导致沉积体表面起伏不平,较优的沉 Additives C and B.C. Universitat des Saarlandes, PhD thesis, 1994 积电压为50V [9] Shan Meng, Mao Xiaojian, Zhang Jian, et al Cenam. ht, 2009 35(5):1855-1861. 2)氮化铝颗粒通过EP成型在微观尺度上实现 均匀堆积,其孔径分布优于干压簷等静压成型或浆料 201994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net无 机 材 料 学 报 第 24卷 图 6 三种成型方法烧结体断口形貌 Fig. 6 SEM micrographs of sintered samp les shaped by ( a) EPD, ( b) slip casting, ( c) CIP, respectively 2. 5 三种成型方法烧结体断口形貌 基于 A lN陶瓷的导热机理 , A lN热导率与其显微 结构密切相关. 对 A lN陶瓷而言 , 理想的显微结构应 该是致密度高 , 晶型完整 , A lN晶粒细小均匀呈多面 体 , A lN晶粒之间多以面面紧密接触 , 这种结构有利 于热的传导. 图 6是三种成型方法制得试样烧结体 的断口形貌图. 通过 SEM 观察 , 可以看到 EPD 法 (图 6 ( a) )所得试样晶粒大小较均匀 , 晶粒尺寸 5μm 左右. 晶粒棱角尖锐 , 呈比较规则的多面体 , 经测 定 , 试样的热导率达到 200W / (m·K). 而浆料浇注 法 (图 6 ( b) )或 C IP (图 6 ( c) )所制备样品的热导率 分别为 180和 170W / (m·K). 3 结论 1) 在 pH = 9. 7附近 , 添加 0. 1wt% PAA的悬浮 液达到最佳的稳定状态. 对于稳定的悬浮液 , 沉积电 压能提高单位面积沉积速率 , 缩短沉积时间 , 但过高 的沉积电压会导致沉积体表面起伏不平 , 较优的沉 积电压为 50V. 2) 氮化铝颗粒通过 EPD成型在微观尺度上实现 均匀堆积 , 其孔径分布优于干压 /等静压成型或浆料 浇注成型. 3) 运用 EPD 法成功制得高堆积密度的均匀素 坯 , 相对密度达 61. 9% , 烧结后的氮化铝陶瓷热导 率达 200W / (m·K). 参考文献 : [ 1 ] Slack G A, Tanzilli R A, Pohl R O, et al. J. Phys. Chem. Solids. , 1987, 48 (7) : 6412647. [ 2 ] Sheppard L M. Am. Ceram. Soc. B ull. , 1990, 69 (11) : 180121803. [ 3 ] Moritz K, Muller E. J. M ater. Sci. , 2006, 41 (24) : 804728058. [ 4 ] Sarkar P, N icholson P S. J. Am. Ceram. Soc. , 1996, 79 ( 8 ) : 198722002. [ 5 ] Wang G, Sarkar P, N icholson P S. J. Am. Ceram. Soc. , 1996, 80 (4) : 9652972. [ 6 ] Krell A, Blank P. J. Eur. Ceram. Soc. , 1996, 16 ( 11 ) : 11892 1200. [ 7 ] N icholson P S, Sarkar P, Huang X. J. M ater. Sci. , 1993, 28 (23) : 627426278. [ 8 ] Meisel R L. Electrophoretic Deposition ofα2SiC with the Sintering Additives C and B4C. Universit¾t des Saarlandes, PhD thesis, 1994. [ 9 ] Shan Meng, Mao Xiaojian, Zhang Jian, et al. Ceram. Int. , 2009, 35 (5) : 185521861. 1154