ＳｉＢＡｌＯＮ 陶瓷前驱体的制备与裂解

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ＳｉＢＡｌＯＮ 陶瓷前驱体的制备与裂解
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作者单位:中国科学院化学研究所高技术材料实验室
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中图分类号:ＴＢ３
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ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＣｈａｒａｃｔｅｒａｚａｔｉｏｎｏｆＳｉＢＡｌＯＮＣｅｒａｍｉｃＰｒｅｃｕｒｓｏｒｓ

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以聚铝氧烷为铝源ꎬ聚硼硅氮烷兼作硼源和硅源ꎬ共混得到ＳｉＢＡｌＯＮ陶瓷前驱体ꎬ经高温裂解得

到ＳｉＢＡｌＯＮ陶瓷ꎮ 采用ＴＧＡ和ＸＲＤ对ＳｉＢＡｌＯＮ前驱体的裂解行为及陶瓷产物晶相结构进行表征ꎮ 结果表

明ꎬＡｌ的引入降低了陶瓷的结晶温度ꎬ当陶瓷中的Ａｌ含量为１０ｗｔ％时ꎬ１３００℃ 处理后析出β－Ｓｉ３Ｎ４晶体ꎬ１

５００℃时ꎬ陶瓷中的Ａｌ和Ｏ与无定型的Ｓｉ－Ｎ结合生成出现Ｓｉ２Ｎ２Ｏ和Ｓｉ３Ａｌ３Ｏ３＋１.５ｘＮ５－ｘ结晶ꎬ１７００℃时Ａｌ和Ｏ

与结晶的β－Ｓｉ３Ｎ４固溶生成β’ －ＳｉＡｌＯＮ结晶ꎬ最终陶瓷产物晶相组成为Ｓｉ２Ｎ２Ｏ/ Ｓｉ３Ａｌ３Ｏ３＋１.５ｘＮ５－ｘ / β’ －ＳｉＡｌＯＮꎮ

对陶瓷的介电性能进行研究表明ꎬ温度<１０００℃时ꎬ其介电常数和介电损耗较为稳定ꎬ分别约为３和<０.００４ꎮ

Abstract:

ＳｉＢＡｌＯＮｃｅｒａｍｉｃｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｂｌｅｎｄｉｎｇｐｏｌｙａｌｕｍｉｎｏｘａｎｅａｎｄｐｏｌｙｂｏｒｏｓｉｌａｚａｎｅꎬｗｈｉｃｈ

ｗｅｒｅｕｓｅｄａｓａｌｕｍｉｎｕｍꎬｓｉｌｉｃｏｎａｎｄｂｏｒｏｎｓｏｕｒｃｅꎬｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ.ＴｈｅｐｒｅｃｕｒｓｏｒｃｏｕｌｄｂｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄｉｎｔｏＳｉＢＡｌＯＮｃｅ￣

ｒａｍｉｃｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｉｔｓｐｙｒｏｌｙｔｉｃｂｅｈａｖｉｏｒａｎｄｐｈａｓｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙＴＧＡａｎｄＸＲＤ.

ＲｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｈａｓｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｅｒａｍｉｃｓａｍｐｌｅｉｓｓｔｒｏｎｇｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅＡｌｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅｃｅｒａｍ￣

ｉｃ.ＴｈｅｃｅｒａｍｉｃｗｉｔｈａＡｌｃｏｎｔｅｎｔｏｆ１０ｗｔ％ｒｅｍａｉｎｅｄａｍｏｒｐｈｏｕｓｕｎｔｉｌ β－Ｓｉ３Ｎ４ｉｎｉｔｉａｌｌｙｇｅｎｅｒａｔｅｄａｔ１３００℃.Ｈｅａｔｉｎｇ

ｔｏ１５００℃ ｌｅｄｔｏｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＳｉ２Ｎ２ＯａｎｄＳｉ３Ａｌ３Ｏ３＋１.５ｘＮ５－ｘｖｉａｒｅａｃｔｉｏｎｏｆＡｌａｎｄＯｗｉｔｈａｍｏｒｐｈｏｕｓＳｉ－Ｎ.Ｆｕｒｔｈｅｒ

ｈｅａｔｉｎｇｔｏ１７００℃ ｌｅｄｔｏｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆ β’ －ＳｉＡｌＯＮｖｉａｒｅａｃｔｉｏｎｏｆＡｌａｎｄＯｗｉｔｈ β－Ｓｉ３Ｎ４.ＴｈｅｏｂｔａｉｎｅｄＳｉＢＡｌＯＮ

ｃｅｒａｍｉｃｈａｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｅｒｔｙａｔｒｏｏｍａｎｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ.

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引用本文

叶丽１李远超１孙妮娟２王立敏２赵彤１.ＳｉＢＡｌＯＮ陶瓷前驱体的制备与裂解[J].宇航材料工艺,2016,46(3).

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在线发布日期: 2016-11-28
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