氮化鋁陶瓷的流延成型:粘結(jié)劑和增塑劑,在流延漿料中加入粘結(jié)劑與增塑劑主要是為了提高薄片的強(qiáng)度和改善薄片的韌性及延展性。流延薄片在室溫下自然干燥時(shí),溶劑不斷揮發(fā),粘結(jié)劑則能自身固化成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)防止薄片中的顆粒沉降,并且賦予薄片一定的強(qiáng)度。增塑劑的引入保證了薄片的柔韌性,同時(shí)降低了粘結(jié)劑在室溫和較低溫度時(shí)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。流延成型的工藝特點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):設(shè)備不太復(fù)雜,工藝穩(wěn)定,可連續(xù)生產(chǎn),效率高,自動(dòng)化程度高,坯膜性能均一且易于控制, 適于制造各種超薄形陶瓷器件,氧化鋁陶瓷基片等。缺點(diǎn):坯體密度小,收縮性高。氮化鋁由于造價(jià)高,只能用于磨損嚴(yán)重的部位。溫州絕緣氮化鋁粉體廠家
目前AlN基片較常用的燒結(jié)工藝一般有5種,即熱壓燒結(jié)、無(wú)壓燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)(SPS)、微波燒結(jié)和自蔓延燒結(jié)。熱壓燒結(jié)是在加熱粉體的同時(shí)進(jìn)行加壓,利用通電產(chǎn)生的焦耳熱和加壓造成的塑性變形來(lái)促進(jìn)燒結(jié)過(guò)程的進(jìn)行。相對(duì)于無(wú)壓燒結(jié)來(lái)說(shuō),熱壓燒結(jié)的燒結(jié)溫度要低得多,而且燒結(jié)體致密,氣孔率低,但其加熱、冷卻所需時(shí)間較長(zhǎng),且只能制備形狀不太復(fù)雜的樣品。熱壓燒結(jié)是目前制備高熱導(dǎo)率致密化AlN陶瓷的主要工藝。由于AlN具有很強(qiáng)的共價(jià)性,故其在常壓燒結(jié)時(shí)需要的燒結(jié)溫度很高。在常壓燒結(jié)條件下,添加了Y2O3的AlN粉能產(chǎn)生液相燒結(jié)的溫度為1600℃以上,且燒結(jié)溫度要受AlN粒度、添加劑種類及添加劑的含量等因素的影響。常壓燒結(jié)的燒結(jié)溫度一般為1600~2000℃,保溫時(shí)間為2h。舟山球形氧化鋁生產(chǎn)商氮化鋁耐熱、耐熔融金屬的侵蝕,對(duì)酸穩(wěn)定,但在堿性溶液中易被侵蝕。
氮化鋁在取向硅鋼二次再結(jié)晶中的作用:二次再結(jié)晶在取向鋼的制造過(guò)程中不可缺少,它是在鋼鐵材料的方向性方面發(fā)生的現(xiàn)象??梢赃@樣形容,在幾乎無(wú)方向性的基體中,一粒沙子在一瞬間長(zhǎng)大成1立方米大的巖石,其結(jié)晶方位大約可達(dá)到95%的取向度。在此期問(wèn),為了抑制基體的長(zhǎng)大,普通的高斯法中,采用MnS、RG和RGH鋼中則利用的是MnSe、Sb,而這里將談?wù)凙IN。關(guān)于二次再結(jié)晶的機(jī)理已有很多文獻(xiàn)介紹,這里就A1N的特殊性進(jìn)行描述。HiB鋼熱軋材中的A1N必須是固溶態(tài)或極細(xì)小的AIN。具有(100)[001]方位的立方體織構(gòu)鋼,可以通過(guò)對(duì)含A1熱軋板進(jìn)行交叉冷軋得到,這時(shí)該鋼種具有以下三個(gè)重要的特征。AlN很好是1微米左右粗大尺寸,為此,熱軋時(shí)板坯加熱溫度低好,熱軋板的高溫退火對(duì)AIN的粗大化有利。采用交叉熱軋,雖然可以進(jìn)一步提高產(chǎn)生(100)面的機(jī)率,但隨著C量的增加,(100)[001]方位即45度立方體的混合比例將增加。
顆粒形狀的影響:相較于顆粒尺寸對(duì)氮化鋁陶瓷的影響,顆粒的形貌對(duì)其的影響主要集中在粉體的流動(dòng)性以及填充率的增加上。工業(yè)上一般認(rèn)為氮化鋁粉體呈球形為合理的選擇。球形粉體比其他形狀如棒狀,雙頭六角形狀流動(dòng)性更好,且填充率也會(huì)相對(duì)高一些。特別是對(duì)于把氮化鋁作為填料的工業(yè)領(lǐng)域,流動(dòng)性差意味著難以均勻混合,勢(shì)必會(huì)對(duì)產(chǎn)品的性能造成一定的負(fù)面影響。氮化鋁粉體填充率越高,其熱膨脹系數(shù)就越小,熱導(dǎo)率越高。相較于其它形狀來(lái)說(shuō),球形粉體制成的封裝材料應(yīng)力集中小、強(qiáng)度高。而且球形粉體摩擦系數(shù)小,對(duì)模具的磨損小,可延長(zhǎng)模具的使用壽命,提高經(jīng)濟(jì)效益。氮化鋁陶瓷具有高熱導(dǎo)率、好的抗熱沖擊性、高溫下依然擁有良好的力學(xué)性能。
氮化鋁陶瓷的運(yùn)用:氮化鋁陶瓷基板:氮化鋁陶瓷基板熱導(dǎo)率高,膨脹系數(shù)低,強(qiáng)度高,耐高溫,耐化學(xué)腐蝕,電阻率高,介電損耗小,是理想的大規(guī)模集成電路散熱基板和封裝材料。氮化鋁陶瓷零件:氮化鋁 (AlN) 具有高導(dǎo)熱性、高耐磨性和耐腐蝕性,是半導(dǎo)體和醫(yī)療行業(yè)很理想的材料。典型應(yīng)用包括:加熱器、靜電卡盤、基座、夾環(huán)、蓋板和 MRI 設(shè)備。氮化鋁陶瓷使用須知:氮化鋁陶瓷在700°C的空氣中會(huì)發(fā)生表面氧化,即使在室溫下,也檢測(cè)到5-10nm的表面氧化層。這將有助于保護(hù)材料本體,但它也將降低材料表面的導(dǎo)熱率。在惰性氣氛中,該氧化層可在高達(dá)1350°C 的溫度下保護(hù)材料本體,當(dāng)在高于此溫度時(shí)本體將會(huì)發(fā)生大量氧化。氮化鋁陶瓷在高達(dá) 980°C 的氫氣和二氧化碳?xì)夥罩惺欠€(wěn)定的。氮化鋁陶瓷會(huì)與無(wú)機(jī)酸和強(qiáng)堿、水等液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并緩慢溶解,所有它不能直接浸泡在這類物質(zhì)中使用。但氮化鋁可以抵抗大多數(shù)熔鹽的侵蝕,包括氯化物和冰晶石。陶瓷注射成型技術(shù)在制備復(fù)雜小部件方面有著其不可比擬的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。舟山球形氧化鋁生產(chǎn)商
氮化鋁,共價(jià)鍵化合物,化學(xué)式為AIN,是原子晶體,屬類金剛石氮化物、六方晶系。溫州絕緣氮化鋁粉體廠家
AlN陶瓷基片一般采用無(wú)壓燒結(jié),該燒結(jié)方法是一種很普通的燒結(jié),雖然工藝簡(jiǎn)單、成本較低、可制備形狀復(fù)雜,但燒結(jié)溫度一般偏高,再不添加燒結(jié)助劑的情況下,一般無(wú)法制備高性能陶瓷基片。傳統(tǒng)燒結(jié)方式一般通過(guò)外部熱源對(duì)AlN坯體進(jìn)行加熱,熱傳導(dǎo)不均且速度較慢,將影響燒結(jié)質(zhì)量。微波燒結(jié)通過(guò)坯體吸收微波能量從而進(jìn)行自身加熱,加熱過(guò)程是在整個(gè)材料內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行,升溫速度快,溫度分散均勻,防止AlN陶瓷晶粒的過(guò)度生長(zhǎng)。這種快速燒結(jié)技術(shù)能充分發(fā)揮亞微米級(jí)和納米級(jí)粉末的性能,具有很強(qiáng)的發(fā)展前景。放電等離子燒結(jié)技術(shù)主要利用放電脈沖壓力、脈沖能和焦耳熱產(chǎn)生瞬間高溫場(chǎng)實(shí)現(xiàn)快速燒結(jié)。放電等離子燒結(jié)技術(shù)的主要特點(diǎn)是升溫速度快,燒結(jié)時(shí)間短,燒結(jié)溫度低,可實(shí)現(xiàn)AlN陶瓷的快速低溫?zé)Y(jié)。通過(guò)該燒結(jié)方法,燒結(jié)體的各個(gè)顆粒可類似于微波燒結(jié)那樣均勻地自身發(fā)熱以活化顆粒表面,可在短時(shí)間內(nèi)得到致密化、高熱導(dǎo)燒結(jié)體。溫州絕緣氮化鋁粉體廠家