氧化銦錫陶瓷的凝膠注模成型工藝研究.pdf

1、氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)陶瓷是一種簡并n型半導體材料，常被用做磁控濺射法制備ITO透明導電薄膜的靶材，具有高密度、高導電性、微觀組織均勻等特點。傳統(tǒng)ITO陶瓷靶材制備方法具有成本高和難制備大尺寸等缺陷，而凝膠注模成型(Gelcasting)技術則具有成本較低且能制作大尺寸甚至異形器件的優(yōu)勢。另外目前國內廣泛應用于ITO陶瓷靶材生產的原料粉粒徑多為納米級，并不適于制備陶瓷漿料，有必要對原料粉制備進行研究。本論文

2、主要探索了將凝膠注模成型技術與氣氛燒結技術結合來制備ITO陶瓷;分別研究了以納米ITO粉和自制In2O3/SnO2復合粉為原料制備的陶瓷漿料性能和燒結體密度與工藝參數的關系;嘗試用水熱法制備實驗用In2O3粉，探究了工藝條件的影響。研究得到的主要結果如下:
　　(1)通過水熱法制備的In(OH)3晶體形狀為四方體，粒徑隨pH值升高而減小、隨反應時間延長而增大直到6h以后;反應中加入表面活性劑有利于得到均勻尺寸。pH=7、添加1wt

3、％聚乙二醇(PEG)、在160℃水熱反應12h后得到粒徑為100～300nm的In(OH)3立方體晶體。煅燒In(OH)3的升溫速率能影響In2O3形貌，5℃/min升溫到600℃煅燒2h得到粒徑為100～200nm的近球形In2O3粉體。
　　(2)以納米ITO粉配制的漿料黏度隨聚丙烯酸銨(NH4PAA)添加量增加先降低后升高，0.75wt％為NH4PAA的最佳添加值;漿料黏度隨固相含量增加而持續(xù)升高;加入丙烯酰胺(AM)后黏度

4、降低;pH=10、NH4PAA添加量為0.75wt％、AM添加量為15wt％時，漿料的固相含量最高可以達到40vol％且仍具有流動性，對應燒結體在1580℃燒結8h后密度為6.61g/cm3（理論密度取7.15g/cm3，則相對密度為92.4％）。
　　(3)將水熱法制In2O3與納米SnO2按質量比9∶1混合得到In2O3/SnO2復合粉，配制的漿料黏度隨NH4PAA添加量增加先降低而后趨于幾乎平穩(wěn)，1.5wt％為NH4PAA的