potential use of only yb2o3 in producing dense si3n4 ceramics with high thermal conductivity by gas pressure sintering

الاستخدام المحتمل لـ Yb2O3 بمفرده في إنتاج سيراميك Si3N4 كثيف ذي موصلية حرارية عالية بواسطة التلبيد بالضغط الغازي

Clicks: 346
ID: 141978
2010
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Steady

Ranked #6 of 67 articles by views in ieee control systems letters

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
Yb2O3 is an efficient sintering additive for enhancing not only thermal conductivity but also the high-temperature mechanical properties of Si3N4 ceramics. Here we report the fabrication of dense Si3N4 ceramics with high thermal conductivity by the gas pressure sintering of α-Si3N4 powder compacts, using only Yb2O3 as an additive, at 1900 °C under a nitrogen pressure of 1 MPa. The effects of Yb2O3 content, sample packing condition and sintering time on the densification, microstructure and thermal conductivity were investigated. Curves of the density plotted against the Yb2O3 content exhibited a characteristic 'N' shape with a local minimum at 3 mol% Yb2O3 and nearly complete densification below and above this concentration. The effects of the sample packing condition on the densification, microstructure and thermal conductivity strongly depended on the Yb2O3 content. The embedded condition led to more complete densification but also to a decrease in thermal conductivity from 119 to 94 W m-1 K−1 upon 1 mol% Yb2O3 addition. The sample packing condition had little effect on the density and thermal conductivity (102–106 W m−1 K−1) at 7 mol% Yb2O3. The thermal conductivity value was strongly related to the microstructure.
يُعدّ Yb2O3 مادة مساعدة فعالة في التلبيد، ليس لتعزيز الموصلية الحرارية فحسب، بل لتحسين الخواص الميكانيكية لسيراميك Si3N4 عند درجات الحرارة العالية أيضاً. نورد هنا تقريراً عن تصنيع سيراميك Si3N4 كثيف ذي موصلية حرارية عالية عن طريق التلبيد بضغط الغاز لمضغوطات مسحوق α-Si3N4، باستخدام Yb2O3 فقط كمادة مضافة، عند درجة حرارة 1900 درجة مئوية وتحت ضغط نيتروجين يبلغ 1 ميغاباسكال. وتم استقصاء تأثيرات محتوى Yb2O3، وظروف توضيب العينة، وزمن التلبيد على التكثيف، والبنية المجهرية، والموصلية الحرارية. أظهرت منحنيات الكثافة المرسومة مقابل محتوى Yb2O3 شكلاً مميزاً يشبه حرف 'N'، متضمناً قيمة صغرى محلية عند 3% مول من Yb2O3 وتكثيفاً شبه تام أدنى هذا التركيز وأعلاه. واعتمدت تأثيرات ظروف توضيب العينة على التكثيف والبنية المجهرية والموصلية الحرارية اعتماداً كبيراً على محتوى Yb2O3؛ إذ أدت حالة الطمر إلى تكثيف أكثر اكتمالاً، ولكنها أدت في الوقت نفسه إلى انخفاض الموصلية الحرارية من 119 إلى 94 W m-1 K−1 عند إضافة 1% مول من Yb2O3. في حين كان لظروف توضيب العينة تأثير طفيف على الكثافة والموصلية الحرارية (102–106 W m−1 K−1) عند 7% مول من Yb2O3. وقد ارتبطت قيمة الموصلية الحرارية ارتباطاً وثيقاً بالبنية المجهرية.
Reference Key
sakka2010sciencepotential Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors ;Xinwen Zhu, You Zhou, Kiyoshi Hirao, Takamasa Ishigaki and Yoshio Sakka
Journal ieee control systems letters
Year 2010
DOI
DOI not found
URL
http://iopscience.iop.org/1468-6996/11/6/065001
Keywords
materials of engineering and construction mechanics of materialsbiotechnology

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.