低溫流延法制備Al2O3多孔陶瓷基片及其性能研究.pdf

1、Al2O3多孔陶瓷基片由于具有高孔隙率、耐高溫和抗腐蝕等優(yōu)良特性被廣泛應用于燃料電池電極、催化劑載體及吸音隔熱材料等領域。將其應用于大功率發(fā)光二極管(LED)中與金屬熔滲復合，可以提高陶瓷材料與金屬材料連接的熱膨脹系數(shù)匹配度，而該技術的關鍵是制備具有小孔徑和直通孔結構的Al2O3多孔陶瓷基片。
　　本課題將流延法與冷凍干燥法相結合，采用一種新工藝——低溫流延法制備具有直通孔結構的Al2O3多孔陶瓷基片，優(yōu)化了漿料中分散劑、粘結劑和

2、塑化劑的添加量和燒結工藝，研究了冷凍溫度和漿料固體含量對多孔陶瓷基片孔徑、孔隙率及多層陶瓷基片層間孔道連通性的影響，表征了Al2O3多孔陶瓷基片的微觀形貌，測試了其熱疲勞性能，并嘗試制備了Al/Al2O3復合基片。研究結果表明:
　　(1)通過研究Al2O3流延漿料中固體含量和添加劑對漿料粘度的影響，優(yōu)化出不同固體含量下分散劑、粘結劑和塑化劑的最佳添加量;隨著燒結溫度的升高，Al2O3多孔陶瓷基片的線收縮率逐漸增大，超過1600℃

3、后趨于平穩(wěn);
　　(2)單層多孔陶瓷基片的孔隙率和線收縮率隨著漿料固體含量的增加逐漸減小，其孔道尺寸隨著冷凍溫度降低而逐漸減小;隨著固體含量的增加，多層多孔陶瓷基片的層間結構致密性增加，孔道細小且相互連通;
　　(3)熱疲勞實驗表明漿料固體含量越大、冷凍溫度越低，所得單層多孔陶瓷基片的熱疲勞性能越好;多層多孔陶瓷基片隨著固體含量的增加，層間結合越好，其熱疲勞性能越高。在N2氣氛下加入金屬Mg改善潤濕性，通過無壓熔滲技術可以獲