Особенности обжига алюмонитридной керамики

В статье изложены особенности обжига алюмонитридной керамики и влияние на этот процесс разных факторов: температуры спекания, скорости нагрева и охлаждения, типа оснастки для спекания, среды спекания. Подбор режима обжига осуществлялся при следующих условиях: температура 1 850 °С, скорость нагрева и охлаждения от 30 до 50 °С/ч, стадия вакуумирования, использование пластин с разной пористостью и капселя из нитрида бора для достижения максимального коэффициента теплопроводности и исключения деформации алюмонитридных деталей. Приведена методика проведения эксперимента с описанием оптимального режима обжига и различий между обжигами. Представлен рисунок капселя и описан способ загрузки алюмонитридных деталей с укладкой между ними пористых пластин и порошка из нитрида бора. Сделан анализ проведенных по пяти режимам обжига экспериментов с рассмотрением различий между ними и влияния их на свойства и внешний вид спеченных алюмонитридных деталей. Выбран оптимальный режим обжига по ходу исследования результатов экспериментов: физико-технических характеристик алюмонитридных деталей, деформируемости и процента выхода годных деталей. В заключение сделан ряд выводов о влиянии режима обжига на получение керамических деталей плоской формы, равномерное и полное удаление технологической связки из обжигаемых деталей без образования дефектов деформации, достижение высоких теплопроводящих и диэлектрических свойств алюмонитридных подложек, повышение производительности операции обжига за счет многослойной садки в форме этажерки спекаемых деталей с укладкой между ними пористых пластин, изготовленных из нитрида бора, а также снижение себестоимости керамических подложек за счет увеличения процента выхода годных.

алюмонитридная керамики, обжиг, коэффициент теплопроводности

1. Самсонов Г.В. Нитриды. Киев: Наукова думка, 1969. С. 259-276.

2. Самсонов Г.В., Виницкий И.М. Тугоплавкие соединения: Справ. М.: Металлургия, 1976. 137 с.

3. Войтович Р.Ф. Тугоплавкие соединения. Термодинамические характеристики: Справ. Киев: Наукова думка, 1971. 220 с.

4. Практикум по основам технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов / Т.В. Вакалова, Т.А. Хабас, С.В. Эрдман, В.И. Верещагин. Томск: Изд-во ТПУ, 1999, 160 с.

5. Гуревич А.Г. Физика твердого тела: Учеб. пособие для вузов / ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН. СПб.: Невский Диалект: БХВ-Петербург, 2004. 320 с.

6. Андриевский Р.А. Порошковое материаловедение М.: Металлургия, 1991. 207 с.

7. Дитц А.А. Оксинитридные керамические материалы на основе продуктов сжигания промышленных порошков металлов в воздухе: Дис.. канд. техн. наук. Томск: Изд-во ТПУ, 2006. 165 с.

8. Уикс К.Е., Блок Ф.Е. Термодинамические свойства 65 элементов, их окислов, галогенидов, карбидов и нитридов: Справ. / Пер. с англ. М.: Металлургия, 1965. 240 с.

9. Химическая энциклопедия: В 5 т. Т. 3 / Под ред. Н.С. Зефирова (гл. ред.) и др. М.: Большая Российская энциклопедия, 1995. 134 с.

10. Пат. 153366 Рос. Федерация, МПК51 F 27 D 5/00. Капсель для обжига керамических изделий / Не-початов Ю.К., Плетнев П.М., Денисова А.А., Швецова Ю.И. № 2014148985/02; Заявл. 04.12.2014; Опубл. 20.07.2015. Бюл. № 20. 7 с.

11. Патент 2560456 Рос. Федерация, МПК51 С 04 В 35/581, С 04 В 35/64. Способ обжига керамических деталей / Непочатов Ю.К., Плетнев П.М., Денисова А.А. № 2013121253/03; Заявл. 07.05.2013; Опубл. 20.08.2015. Бюл. № 23. С. 3-5.