反應(yīng)燒結(jié)氮化鋁

        氮化鋁陶瓷因性能獨特可應(yīng)用于各個領(lǐng)域，但存在制備成本過高，難以制備大尺寸異型構(gòu)件等問題。借鑒制備反應(yīng)燒結(jié)氧化鋁陶瓷的經(jīng)驗，將Al和AIN粉體進行充分混合后，冷等靜壓成型，在氮氣氣氛下反應(yīng)。Al粉氮化后新生成的Al\顆粒 為納米顆粒，在燒結(jié)過程中將“老”的Al\顆粒結(jié)合起來，從而獲得反應(yīng)燒結(jié)氮化錨( reaction-bonded aluminum nitride ，RBA\)陶瓷。由于Al氮化時伴隨有-定量的體積膨脹，能部分抵消燒結(jié)時的收縮。對Al/AIN體系的系統(tǒng)研究表明，Al粉含量 、Al粉顆粒尺寸、素坯密度為RBA\的重要工藝參數(shù)。Al的體積分數(shù)不宜過高，Al的顆粒尺寸直接影響到坯體的氮化行為和燒 結(jié)過程。RBAN的氮化反應(yīng)速率由氮氣擴散來控制，符合拋物線規(guī)律。RBAN氮化機理在不同溫度范圍受不同過程控制：在較低 溫度下，氮化過程以小的Al顆粒的氮化為主，氮化由氮氣通過破缺的氮化膜的擴散來控制；在較高溫度下，前期氮化由Nz沿大 的A1顆粒的氮化膜擴散控制，后期大的Al顆粒膜層破裂，氮化反應(yīng)加速。