Wpływ czasu wygrzewania na właściwości cieplne polikryształu azotku glinu

• Autorzy: Rutkowski P. , Kata D.

Warianty tytułu

EN

The influence of annealing time on thermal properties of polycrystalline aluminium nitride

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem warunków procesu otrzymywania polikryształów azotku glinu na jego przewodnictwo cieplne. Przygotowane, przy użyciu komercyjnego proszku, zestawy azotku glinu z różną zawartością dodatku tlenku itru zostały zhomogenizowane w młynku obrotowym, a następnie wstępnie sprasowane jednoosiowo i doprasowane izostatycznie. Tak przygotowane wypraski spiekano swobodnie w piecu grafitowym w przepływie azotu. Przygotowane zestawy proszków poddano również procesowi prasowania na gorąco. W przypadku obu metod otrzymane polikryształy wygrzewano ponownie w temperaturze końca spiekania. Na otrzymanych spiekach przeprowadzono kontrolę zagęszczenia. Na wypolerowanych i wytrawionych powierzchniach spieków przeprowadzono obserwacje mikrostrukturalne przy pomocy skaningowego mikroskopu elektronowego oraz wykonano analizę rozkładu pierwiastków EDS. Wykonano również pomiary przewodnictwa cieplnego polikryształów impulsową metodą laserową LFA. Otrzymane wyniki badań cieplnych porównano z analizą mikrostrukturalną oraz warunkami otrzymywania polikryształów ceramicznych.

EN

The presented work concerns the study on the influence of manufacturing process conditions on thermal conductivity of polycrystalline aluminum nitride. Commercial powder was applied to prepare AlN polycrystals, differing in the amount of yttria added, by using a rotary mill to homogenize batches of component powders. The resultant powder mixtures were preliminary uniaxially pressed, and then cold isostatic pressing was applied. The green compacts were pressureless sintered, and powders hot-pressed in nitrogen flow. In both cases the sinters were also additionally annealed at the sintering temperature. Densification of the obtained polycrystals was measured. Scanning electron microscopy observations of the microstructure were made using the polished and mechanically etched surfaces of the sintered bodies. The elemental distribution analysis was carried out by EDS. Thermal conductivity of the AlN sinters was measured by the LFA method. The results of thermal and microstructural examinations were compared in the context of sintering conditions applied to manufacture the AlN polycrystals.

Słowa kluczowe

PL

AlN; spiekanie swobodne; prasowanie na gorąco; przewodnictwo cieplne; mikrostruktura

EN

AlN; pressureless sintering; hot-pressing; thermal conductivity; microstructure

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 65, nr 2
• Strony: 209--213
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Rutkowski P.

• AGH- Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, KCiMO, al. A. Mickiewicza 30. 30-059 Kraków

autor

Kata D.

• AGH- Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, KCiMO, al. A. Mickiewicza 30. 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Slack, G. A.: Nonmetallic crystals with high thermal conductivity, J. Phys. Chem. Solids, 23, 2, (1973), 321-335.
• [2] Komeya, K., Tatami, J.: Liquid Phase Sintering of Aluminum Nitride, Mater. Sci. Forum, 554, (2007), 181-188.
• [3] Jackson T.B., Virkar A.V.: High-thermal-conductivity Aluminum Nitride Ceramics: The effect of thermodynamics, kinetics and microstructural factors, J. Am. Ceram. Soc., 80, 6, (1997), 1421-1435.
• [4] Medraj, M., Hammond, R., Parvez, M.A., Drew, R.A.L., Thompson, W.T.: High temperature neutron diffraction study of the Al2O3-Y2O3 system, J. Eur. Ceram. Soc., 26, (2006), 3515-3524.
• [5] Sakuma, K., Okada, A., Kawamoto, H.: Effects of cation impurities on thermal conductivity of yttria-doped aluminum nitride, J. Mater. Synth. Process., 6, 5, (1998), 315-321.
• [6] Bellosi, A., Esposito, L., Scafe, E., Fabbri, L.: The influence of microstructure on the thermal conductivity of aluminum nitride, J. Mater. Sci., 29, (1994), 5014-5022.