氮化鋁（AlN）陶瓷由于其優(yōu)異的性能目前在集成電路、半導(dǎo)體、微波器件、紅外窗口、蒸發(fā)舟皿等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用和巨大的潛力�，F(xiàn)有的利用碳熱還原法制備AlN粉末的生產(chǎn)工藝存在碳熱還原溫度高、原料混合均勻難、原料獲取難、能耗高等突出問題。溶液燃燒合成（SCS）作為一種適合制備納米粉末的有效方法,具有所合成產(chǎn)物活性高、成分均勻、原料易獲取、能耗低等眾多優(yōu)勢。本文將利用這種方法來制備納米AlN粉末,研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:（1）采用溶液燃燒合成無定形A1203和C的混合前驅(qū)體,以NH3作為反應(yīng)氣體,成功制備出超細(xì)納米AlN粉末。研究了燃燒氣氛對合成前驅(qū)體的粒度形貌、碳含量以及比表面積的影響,對比不同氣氛中燃燒合成前驅(qū)體進(jìn)行碳熱還原反應(yīng)的差異。在Ar中燃燒合成前驅(qū)體的碳鋁原子比為4.4:1,比表面積為7.4m2/g,在1000℃氮化就生成AlN相,在1300℃氮化2h實現(xiàn)完全氮化,獲得粒徑20～30nm的超細(xì)納米AlN粉末。無助劑納米AlN粉末常壓1600℃燒結(jié)4h后致密度達(dá)到98.5%。熱力學(xué)計算結(jié)果表明,無定形Al2O3在NH3中進(jìn)行碳熱還原反應(yīng)的熱力學(xué)開始溫度為1068℃,無定形A12... 

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 氮化鋁的性質(zhì)與應(yīng)用
        2.1.1 氮化鋁的基本特性
        2.1.2 氮化鋁的應(yīng)用
    2.2 氮化鋁粉末的制備
        2.2.1 鋁粉直接氮化法
        2.2.2 碳熱還原法
        2.2.3 自蔓延高溫合成法
        2.2.4 化學(xué)氣相沉積法
        2.2.5 其他方法
    2.3 氮化鋁粉末的成形與燒結(jié)
        2.3.1 成形方法
        2.3.2 氮化鋁坯體的燒結(jié)
    2.4 燒結(jié)的影響因素
        2.4.1 粉末粒度
        2.4.2 成形過程
        2.4.3 燒結(jié)助劑
    2.5 氮化鋁導(dǎo)熱機(jī)理及影響因素
        2.5.1 導(dǎo)熱機(jī)理
        2.5.2 影響因素
    2.6 溶液燃燒合成
        2.6.1 溶液燃燒合成的原理
        2.6.2 溶液燃燒合成的研究進(jìn)展
3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
    3.1 研究內(nèi)容
    3.2 技術(shù)路線
4 溶液燃燒合成制備超細(xì)氮化鋁粉末的研究
    4.1 實驗過程
    4.2 燃燒氣氛對前驅(qū)體的影響
    4.3 碳熱還原反應(yīng)過程
    4.4 碳熱還原反應(yīng)的熱力學(xué)機(jī)制
    4.5 燒結(jié)性能
    4.6 本章小結(jié)
5 溶液燃燒合成前驅(qū)體低溫氮化的規(guī)律研究
    5.1 實驗過程
    5.2 前驅(qū)體特性對碳熱還原反應(yīng)的影響
    5.3 前驅(qū)體中氧化鋁晶型的轉(zhuǎn)變規(guī)律
    5.4 氮化鋁顆粒形核和結(jié)晶規(guī)律
    5.5 本章小結(jié)
6 常壓燒結(jié)氮化鋁粉末的研究
    6.1 實驗過程
    6.2 納米氮化鋁粉末常壓燒結(jié)致密化
    6.3 燒結(jié)助劑對納米氮化鋁粉末燒結(jié)的影響
    6.4 壓制壓力對納米氮化鋁粉末燒結(jié)的影響
    6.5 預(yù)處理對納米氮化鋁粉末燒結(jié)及性能的影響
    6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論
8 主要創(chuàng)新點
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]低溫燃燒合成法制備ZrO2基納米復(fù)合粉末[D]. 陳爽.湖南大學(xué) 2009
[2]低溫燃燒合成超細(xì)ZrO2粉體的研究[D]. 杜麗影.華中科技大學(xué) 2007



本文編號：3694623