ВІДНОСНА ГУСТИНА ТА ЕЛЕКТРИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ AlN ІЗ ДОБАВКАМИ ЗАЛЕЖНО ВІД СКЛАДУ ШИХТИ І ТЕМПЕРАТУРИ ГАРЯЧОГО ПРЕСУВАННЯ

Анотація

Досліджено вплив добавок (TiO₂, TiH₂, TiN та TiC до 4% (об.)), а також температури ізотермічної витримки на діелектричні характеристики гарячепресованої кераміки AlN в широкому діапазоні частот. Встановлено, що добавки оксиду титану параболічним чином впливають на експлуатаційні властивості кераміки AlN–TiO₂: оптимальні значення пористості (0,1%), діелектричної проникності (9,7) та тангенса кута діелектричних втрат (1,3 ∙ 10^-3) досягаються при концентраціях TiO₂ від 0,5 до 2% (об.). Добавки TiН₂ сприяють формуванню металоподібних плівок, орієнтованих переважно вздовж напрямку пресування. Показано, що відхилення температури спікання від оптимальної призводить до збільшення втрат на електропровідність внаслідок формування структур із більшою кількістю дефектів та провідних фаз. Продемонстровано приклад застосування широкосмугової (10³–10⁷ Гц) діелектричної спектроскопії для моніторингу мікроструктури композиту: з частоти дисперсії міграційної поляризації отримано інформацію про ефективну товщину провідного каналу, а нахил σ(ω) дозволив вирізнити “ґратковий” і “стрибковий” відгуки.