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來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-04-09

薄膜法是通過(guò)真空鍍膜技術(shù)在AlN基板表面實(shí)現(xiàn)金屬化。通常采用的真空鍍膜技術(shù)有離子鍍、真空蒸鍍、濺射鍍膜等。但金屬和陶瓷是兩種物理化學(xué)性質(zhì)完全不同的材料,直接在陶瓷基板表面進(jìn)行金屬化得到的金屬化層的附著力不高,并且陶瓷基板與金屬的熱膨脹系數(shù)不匹配,在工作時(shí)會(huì)受到較大的熱應(yīng)力。為了提高金屬化層的附著力和減小陶瓷與金屬的熱應(yīng)力,陶瓷基板一般采用多層金屬結(jié)構(gòu)。直接覆銅法(DBC)是一種基于陶瓷基板發(fā)展起來(lái)的陶瓷表面金屬化方法,基本原理是:在弱氧化環(huán)境中,與陶瓷表面連接的金屬銅表面會(huì)被氧化形成一層Cu[O]共晶液相,該液相對(duì)互相接觸的金屬銅和陶瓷基板表面都具有良好潤(rùn)濕效果,并在界面處形成CuAlO2等化合物使金屬銅能夠牢固的敖接在陶瓷表面,實(shí)現(xiàn)陶瓷表面的金屬化。而AlN基板具有較強(qiáng)的共價(jià)鍵,金屬銅直接覆著在其表面的附著力不高,因此必須進(jìn)行預(yù)處理來(lái)改善其與Cu的附著力。一般先對(duì)其表面進(jìn)行氧化,生成一層薄Al2O3,通過(guò)該氧化層來(lái)實(shí)現(xiàn)與金屬銅的連接。氮化鋁的電阻率較高,熱膨脹系數(shù)低,硬度高,化學(xué)穩(wěn)定性好但與一般絕緣體不同。寧波納米氮化鋁粉體廠家直銷

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氮化鋁粉體的合成方法:直接氮化法:在高溫氮?dú)夥諊?,鋁粉直接與氮?dú)饣仙a(chǎn)氮化鋁粉末,反應(yīng)溫度一般在800℃~1200℃。反應(yīng)式為:2Al+N2→2AlN。該方法的缺點(diǎn)很明顯,在反應(yīng)初期,鋁粉顆粒表面會(huì)逐漸生成氮化物膜,使氮?dú)怆y以進(jìn)一步滲透,阻礙氮?dú)夥磻?yīng),致使產(chǎn)率較低;又由于鋁和氮?dú)庵g的反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng),速度很快,造成AlN粉體自燒結(jié),形成團(tuán)聚,使得粉體顆粒粗化。碳熱還原法:將氧化鋁粉末和碳粉的混合粉末在高溫下(1400℃~1800℃)的流動(dòng)氮?dú)庵邪l(fā)生還原氮化反應(yīng)生成AlN粉末。其反應(yīng)式為:Al2O3+3C+N2→2AlN+3CO。該方法的主要難點(diǎn)在于,對(duì)氧化鋁和碳的原料要求比較高,原料難以混合均勻,氮化溫度較高,合成時(shí)間較長(zhǎng),而且還需對(duì)過(guò)量的碳進(jìn)行除碳處理,工藝復(fù)雜,制備成本較高。臺(tái)州電絕緣氧化鋁供應(yīng)商高溫自蔓延法和低溫碳熱還原合成工藝是很有發(fā)展前景的氮化鋁粉末合成方法。

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氮化鋁陶瓷的制備技術(shù):注射成型被國(guó)際上譽(yù)為“當(dāng)今很熱門的零部件成形技術(shù)”。陶瓷注射成型是將聚合物注射成型方法與陶瓷制備工藝相結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的一種制備復(fù)雜形狀的陶瓷零部件的新興工藝。相對(duì)于傳統(tǒng)成型工藝,它的優(yōu)點(diǎn)主要包括:機(jī)械化和自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)效率高、成型周期短、坯體強(qiáng)度高;成型的陶瓷產(chǎn)品具有極高的尺寸精度和表面光潔度;成型產(chǎn)品燒結(jié)體性能優(yōu)越且一致性較好;可近凈尺寸成型各種復(fù)雜形狀,很少甚至無(wú)需進(jìn)行機(jī)械加工后處理。需要注意的是,由注射成型得到的制品,其脫脂是一個(gè)尤為重要的階段,因?yàn)榻^大多數(shù)的缺陷都在脫脂階段形成,如裂紋、氣孔、變形、鼓泡等情況,并且在脫脂過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷無(wú)法通過(guò)后期的燒結(jié)來(lái)彌補(bǔ),所以在某種程度上脫脂決定了很終產(chǎn)品質(zhì)量。由于注射成型坯體中有機(jī)物含量較高,脫脂過(guò)快會(huì)導(dǎo)致很多缺陷的發(fā)生。因此,脫脂工藝優(yōu)化是注射成型工藝中的一大難題和研究重點(diǎn)。

提高氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率的途徑:選擇合適的燒結(jié)工藝,微波燒結(jié):微波燒結(jié)是利用微波與介質(zhì)的相互作用產(chǎn)生介電損耗使坯體整體加熱的燒結(jié)方法。同時(shí),微波可以使粉末顆?;钚蕴岣?,有利于物質(zhì)的傳遞。微波燒結(jié)已成為一門新型的陶瓷燒結(jié)技術(shù),它利用整體性自身加熱,使材料加熱的效率提高,升溫速度加快,保溫時(shí)間縮短,這有利于提高致密化速度并可以有效抑制晶粒生長(zhǎng),獲得獨(dú)特的性能和結(jié)構(gòu)。放電等離子燒結(jié):放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)利用脈沖能、放電脈沖壓力和焦耳熱產(chǎn)生的瞬間高溫場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)燒結(jié)過(guò)程。SPS升溫速度快、燒結(jié)時(shí)間短、能在較低溫度下燒結(jié),通過(guò)控制燒結(jié)組分與工藝能實(shí)現(xiàn)溫度梯度場(chǎng),可用于燒結(jié)梯度材料及大型工件等復(fù)雜材料。放電等離子燒結(jié)內(nèi)每個(gè)顆粒均勻的自身發(fā)熱使顆粒表現(xiàn)活化,因而具有很高的熱導(dǎo)率,可在短時(shí)間內(nèi)使燒結(jié)體致密化。氮化鋁陶瓷作為耐火材料應(yīng)用于純鐵、鋁以及鋁合金的熔煉。

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隨著電子和光電行業(yè)蓬勃發(fā)展,電子產(chǎn)品的功能越發(fā),同時(shí)體積也越來(lái)越小,使集成電路(IC)和電子系統(tǒng)在半導(dǎo)體工業(yè)上也朝向高集成密度以及高功能化的方向發(fā)展。目前,封裝基板材料主要采用氧化鋁陶瓷或高分子材料,但隨著對(duì)電子零件的承載基板的要求越來(lái)越嚴(yán)格,它們的熱導(dǎo)率并不能滿足行業(yè)的需求,而AlN因具有良好的物理和化學(xué)性能逐步成了封裝材料的首要選擇。氮化鋁陶瓷室溫比較強(qiáng)度高,且不易受溫度變化影響,同時(shí)熱導(dǎo)率高(比氧化鋁高5-8倍)且熱膨脹系數(shù)低,所以耐熱沖擊好,能耐2200℃的極熱,是一種優(yōu)良的耐熱沖材料及熱交換材料,作為熱交換材料,可望應(yīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)的熱交換器上。提高氮化鋁粉末的純度,理想的氮化鋁粉料應(yīng)含適量的氧。東莞納米氮化硼哪家好

氮化鋁抗熔融金屬侵蝕的能力強(qiáng),是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。寧波納米氮化鋁粉體廠家直銷

氮化鋁的熱傳導(dǎo)機(jī)理:熱導(dǎo)率,也即導(dǎo)熱系數(shù),作為衡量物質(zhì)導(dǎo)熱能力的量度,是導(dǎo)熱材料很重要的性質(zhì)之一。AIN屬于共價(jià)化合物,其分子內(nèi)部沒(méi)有可自由移動(dòng)的電子,因此熱量的傳遞是以晶格振動(dòng)這種形式來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這種方式叫“聲子傳熱”。晶體內(nèi)部溫度高的部分能量大,溫度低的部分能量小,能量通過(guò)聲子之間互相作用,從高能量向低能量發(fā)生傳遞,能量的遷移導(dǎo)致熱量的傳導(dǎo)??梢钥吹?,把晶格內(nèi)部的原子看成小球,這些小球之間彼此由彈簧(共價(jià)鍵)連接起來(lái),從而每個(gè)原子的振動(dòng)都要牽動(dòng)周圍的原子,使振動(dòng)以彈性波的形式在晶體中傳播。這種晶格振動(dòng)產(chǎn)生的能量量子,即“聲子”,聲子相互作用使振動(dòng)傳遞,從而使能量遷移,傳導(dǎo)熱量。寧波納米氮化鋁粉體廠家直銷

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