高热导率高强度氮化硅陶瓷研究

氮化硅陶瓷的热导率以往研究得比较少，普遍只有20-30W/mK。近期研究表明氮化硅具有与氮化铝相同的理论热导率，并且已经研制出热导率达155W/mK的氮化硅陶瓷，具有广阔的应用前景。然而由于提高热导率需经高温处理，造成晶粒异常生长、力学性能严重劣化，而且一般还将热导率升高归因于晶粒生长，这导致高热导率氮化硅陶瓷研究徘徊不前。申请人最新发现采用放电等离子烧结工艺细化晶粒仍然能够获得高热导率，显示热导率可能与晶粒大小无关，说明有可能通过抑制高温处理时的晶粒生长，优化组织，获取高热导率高强度氮化硅陶瓷。因此，本项目拟进一步开展相关研究，揭示放电等离子烧结工艺参数、高温热处理工艺参数、原料粉体种类、烧结助剂种类及添加量等对氮化硅陶瓷的微观组织结构及性能的影响规律，以求优化氮化硅陶瓷组织，获得高热导率高强度氮化硅陶瓷。本项目还将对高热导率的产生机理进行系统研究。