摻雜氧化鋁透明陶瓷基片致密化行為的研究.pdf

1、當今世界電子技術(shù)發(fā)展迅速，半導體照明越來越受到關(guān)注，LED作為新型高效光源具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。將LED制成白熾燈形狀，多個LED芯片串聯(lián)是提高LED燈功率的有效措施。作為LED燈芯承載基片的材料需要有高的導熱性能，有利于LED燈泡熱量的散失；還要有良好的透光性能，有利于光能的充分利用，且可減少光能向熱能的轉(zhuǎn)化，提高使用壽命。多晶透明氧化鋁陶瓷生產(chǎn)成本低，導熱性能好，透光性能較好，是LED燈基片的潛在的基片材料，受到研究者和LED燈制造者

2、的關(guān)注。本文通過向氧化鋁中添加燒結(jié)助劑、改變燒結(jié)工藝和采用流延成型的方法研究多晶氧化鋁陶瓷的致密化行為，從而探索制備透明氧化鋁基片的新工藝，具體研究結(jié)果如下：
　?。?）單組元添加劑對氧化鋁陶瓷致密化性能的影響：
　　氧化鎂摻氧化鋁陶瓷，常壓1550℃燒結(jié)4小時后，晶粒比未添加試樣晶粒小，0.4wt％MgO相對密度最高；真空1850℃燒結(jié)8小時后，當MgO含量0.2wt%~0.6wt%時，試樣達到完全致密化，無氣孔，晶界干凈

3、微薄，試樣透光性較好，呈半透明狀。
　　氧化硅摻氧化鋁陶瓷常壓燒結(jié)，晶粒尺寸比未添加試樣晶粒小，SiO2含量為0.1wt%相對密度最高。
　　氧化鑭摻雜氧化鋁陶瓷常壓燒結(jié)，La2O3含量為0.5wt%相對密度最高，La2O3超過1.0wt%會生成第二相。
　　氧化釔摻雜氧化鋁陶瓷常壓燒結(jié)，Y2O3含量為0.75wt%時，無明顯封閉氣孔，相對密度最高；當Y2O3含量超過0.75wt%，在晶界生成第二相釔鋁石榴石。

4、　　單獨添加SiO2、La2O3、Y2O3，1850℃真空燒結(jié)8小時后，相對密度較高，晶粒粗大，晶界較粗厚，存在晶粒內(nèi)部封閉氣孔，試樣透光性較差。
　?。?）復合摻雜對氧化鋁陶瓷致密化性能的影響：
　　0.4wt%MgO+0.1wt%SiO2氧化鋁陶瓷，常壓1550℃燒結(jié)4小時后，相對密度98.556%，晶粒大小均勻，氣孔少；1850℃真空燒結(jié)8小時后，相對密度99.059%，有少量氣孔存在，晶界干凈微薄，輕微透光。

5、　　0.4wt%MgO+0.5wt%La2O3氧化鋁陶瓷，常壓1550℃燒結(jié)4小時后，相對密度98.3%，晶粒大小均勻；1850℃真空燒結(jié)8小時后，晶粒比未添加試樣小，無明顯氣孔存在，晶界干凈微薄，相對密度達到99.6%，透光性好。
　　0.4wt%MgO+0.75wt%Y2O3氧化鋁陶瓷，常壓1550℃燒結(jié)4小時后，相對密度98.4%，氣孔少；1850℃真空燒結(jié)8小時后，晶粒比未添加試樣大，晶界較厚，有少量氣孔存在，輕微透光。<