AlNBN复相陶瓷的SPS制备及导热性能的研究的任务书.docx

AlNBN复相陶瓷的SPS制备及导热性能的研究的任务书
任务书
一、研究背景
复相陶瓷因其高温强度、硬度、耐磨性和化学稳定性等优良性能，在航空、航天、汽车、电子等领域有着广泛的应用。其中，复相陶瓷AlNBN是一种新型的高性能陶瓷材料，由铝氮化物（AlN）和硼氮化物（BN）两种相组成，具有高热导率、高硬度、高强度和优异的抗磨性能等特点。然而，由于AlN和BN的化学惰性较高，加之两者的热胀系数相差较大，因此制备AlNBN复相陶瓷一直是一个困难的问题。
近年来，随着SPS（SparkPlasmaSintering）技术的发展，AlNBN复相陶瓷的制备得到了极大的发展。SPS是一种在短时间内，在高温和压力下加热和压缩物料的方法，可有效减少材料的热历史，促进晶体的再结晶和晶界的清洁，使得材料的致密化、晶粒长大和界面固结度得到显著提高。
二、研究内容
本课题旨在采用SPS技术制备AlNBN复相陶瓷，并对其导热性能和微观结构进行研究。具体研究内容如下：
1.设计合适的AlNBN复相陶瓷材料配比，并制备出高质量的AlNBN复相陶瓷。
2.利用热导仪等手段测量AlNBN复相陶瓷的导热性能，并对其进行分析。通过比较实验结果，探究热导率与陶瓷微观结构之间的关系。
3.使用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等手段对制备的AlNBN复相陶瓷进行表征，并对其微观结构进行分析。通过比较实验结果，探究微观结构与导热性能之间的关系。
三、研究方法
1.合理设计AlNBN复相陶瓷材料配比。通过调整AlN和BN的摩尔比例和材料的颗粒度等因素，最大限度地提高材料的致密度和结晶度。
2.采用SPS技术制备高质量的AlNBN复相陶瓷。通过调整SPS温度、压力和保温时间等参数，最大限度地提高材料的密实度和结晶度。
3.利用热导仪测量AlNBN复相陶瓷的导热性能，并对结果进行分析。通过比较实验结果，探究热导率与陶瓷微观结构之间的关系。
4.使用XRD、SEM和TEM等手段对制备的AlNBN复相陶瓷进行表征，并对其微观结构进行分析。通过比较实验结果，探究微观结构与导热性能之间的关系。
四、研究计划
1.第一年：
1.1购买所需实验设备和化学试剂，对AlNBN复相陶瓷材料的摩尔比例和颗粒度等因素进行初步研究。
1.2进行SPS制备实验，优化SPS温度、压力和保温时间等参数。
1.3采用热导仪等实验手段测量AlNBN复相陶瓷的导热性能，并对实验结果进行分析。
1.4利用XRD、SEM和TEM等手段对制备的AlNBN复相陶瓷进行表征和微观结构分析。
2.第二年：
2.1继续进行SPS制备实验，并对材料结晶度和致密度进行分析。
2.2采用实验手段探究导热性能与AlNBN复相陶瓷微观结构之间的关系。
2.3对实验结果进行分析和总结，撰写研究报告。
五、预期成果
1.成功制备高质量的AlNBN复相陶瓷。
2.探究AlNBN复相陶瓷的导热性能与微观结构之间的关系。
3.提出有关AlNBN复相陶瓷制备工艺的建议。
4.发表相关论文1-2篇。