AlN自擴(kuò)散系數(shù)小難以燒結(jié),一般采用添加堿土金屬化合物及稀土鑭系化合物,通過液相燒結(jié)實(shí)現(xiàn)燒結(jié)致密化。燒結(jié)助劑能在燒結(jié)初期和中期明顯促進(jìn)AlN陶瓷燒結(jié),并且在燒結(jié)的后期從陶瓷材料中部分揮發(fā),從而制備純度及致密化程度都較高的AlN陶瓷材料及制品。在此過程中,助燒劑的種類、添加方式、添加量等均會(huì)對(duì)AlN陶瓷材料及制品的結(jié)構(gòu)與性能產(chǎn)生明顯程度的影響。選擇AlN陶瓷燒結(jié)助劑應(yīng)遵循以下原則:能在較低的溫度下與AlN顆粒表面的氧化鋁發(fā)生共熔,產(chǎn)生液相,這樣才能降低燒結(jié)溫度;產(chǎn)生的液相對(duì)AlN顆粒有良好的浸潤(rùn)性,才能有效起到燒結(jié)助劑作用;燒結(jié)助劑與氧化鋁有較強(qiáng)的結(jié)合能力,以除去雜質(zhì)氧,凈化AlN晶界;液相的流動(dòng)性好,在燒結(jié)后期AlN晶粒生長(zhǎng)過程中向三角晶界流動(dòng),而不至于形成AlN晶粒間的熱阻層;燒結(jié)助劑很好不與AlN發(fā)生反應(yīng),否則既容易產(chǎn)生晶格缺陷,又難于形成多面體形態(tài)的AlN完整晶形。直接氮化法:直接氮化法就是在高溫的氮?dú)鈿夥罩?,鋁粉直接與氮?dú)饣仙傻X粉體。麗水片狀氧化鋁多少錢
環(huán)氧樹脂/AlN復(fù)合材料:作為封裝材料,需要良好的導(dǎo)熱散熱能力,且這種要求愈發(fā)嚴(yán)苛。環(huán)氧樹脂作為一種有著很好的化學(xué)性能和力學(xué)穩(wěn)定性的高分子材料,它固化方便,收縮率低,但導(dǎo)熱能力不高。通過將導(dǎo)熱能力優(yōu)異的AlN納米顆粒添加到環(huán)氧樹脂中,可有效提高材料的熱導(dǎo)率和強(qiáng)度。TiN/AlN復(fù)合材料:TiN具有高熔點(diǎn)、硬度大、跟金屬同等數(shù)量級(jí)的導(dǎo)電導(dǎo)熱性以及耐腐蝕等優(yōu)良性質(zhì)。在AlN基體中添加少量TiN,根據(jù)導(dǎo)電滲流理論,當(dāng)摻雜量達(dá)到一定閾值,在晶體中形成導(dǎo)電通路,可以明顯調(diào)節(jié)AlN燒結(jié)體的體積電阻率,使之降低2~4個(gè)數(shù)量級(jí)。而且兩種材料所制備的復(fù)合陶瓷材料具有雙方各自的優(yōu)勢(shì),高硬度且耐磨,也可以用作高級(jí)研磨材料。衢州高導(dǎo)熱氮化硼廠家氮化鋁的熱導(dǎo)率也很高,氮化鋁在整個(gè)可見光和紅外頻段都具有很高的光學(xué)透射率。
結(jié)晶氮化鋁:無(wú)色斜方品系結(jié)晶工業(yè)品為淡黃色或深黃色結(jié)晶。密度2. 398}!cm3。加熱到lUU℃分解釋放出氯化氫。溶于水、無(wú)水乙醇、,微溶于鹽酸,其水溶液呈酸性。易潮解,在濕空氣中水解生成氯化氫白色煙霧。由煤,堿石粉經(jīng)沸騰焙燒,再經(jīng)粉碎后與ir}酸反應(yīng).經(jīng)澄清后,把清液濃縮,析出結(jié)晶,固液分離制得。主要用于情密鑄造模殼的硬化劑,木材防腐劑,造紙施膠沉淀劑,石汕1一業(yè)加氫裂化催化劑單體的原料。也用干羊毛的精制、染色。以及飲用水、含高氟水‘工業(yè)水的處理,含油污水凈化。
氮化鋁陶瓷低溫?zé)Y(jié)助劑的選擇:在燒結(jié)過程中通過添加一些低熔點(diǎn)的燒結(jié)助劑,可以在氮化鋁燒結(jié)過程中產(chǎn)生液相,促進(jìn)氮化鋁胚體的致密燒結(jié)。此外,一些燒結(jié)助劑除了能夠產(chǎn)生液相促進(jìn)燒結(jié),還能夠與氮化鋁晶格中的氧雜質(zhì)反應(yīng),起到去除氧雜質(zhì)凈化晶格的作用,從而提高AlN陶瓷的熱導(dǎo)性能。然而,燒結(jié)助劑不能盲目的添加,添加的量也要適宜,否則可能會(huì)產(chǎn)生不利的作用,燒結(jié)助劑會(huì)引入第二相,第二相的分布控制對(duì)熱導(dǎo)率影響較大。經(jīng)研究,在選擇氮化鋁陶瓷低溫?zé)Y(jié)助劑時(shí)應(yīng)參照以下幾點(diǎn):添加劑熔點(diǎn)較低,能夠在較低的燒結(jié)溫度下形成液相,通過液相促進(jìn)燒結(jié);添加劑能夠與Al2O3反應(yīng),去除氧雜質(zhì),凈化AlN晶格,進(jìn)而提高熱導(dǎo)率;添加劑不與AlN反應(yīng),避免缺陷的產(chǎn)生;添加劑不會(huì)誘發(fā)AlN發(fā)生分解和氧化產(chǎn)生Al2O3和AlON,避免氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率急劇降低。氮化鋁材料有陶瓷型和薄膜型兩種。
氮化鋁基板材料熱膨脹系數(shù)(4.6×10-6/K)與SiC芯片熱膨脹系數(shù)(4.5×10-6/K)相近,導(dǎo)熱率系數(shù)大(170-230W/m?K),絕緣性能優(yōu)異,可以適應(yīng)SiC的應(yīng)用要求,是搭載SiC半導(dǎo)體的理想基板材料。以往,氮化鋁基板主要通過如下工藝制備:在氮化鋁粉末中混合煅燒助劑、粘合劑、增塑劑、分散介質(zhì)、脫模機(jī)等添加劑,通過擠出成型在空氣中或氮等非氧化性氣氛中加熱到350-700℃而將粘合劑去除后(脫脂),在1800-1900℃的氮等非氧化性氣氛中保持0.5-10小時(shí)的(煅燒)。該法制備氮化鋁基板的缺陷:通過上述工藝制備出來(lái)的氮化鋁基板材料,其擊穿電壓在室溫下顯示為30-40kV/mm左右的高絕緣性,但在400℃的高溫下則降低到10kV/mm左右。在高溫下具備優(yōu)異絕緣特性的氮化鋁基板的制備方法。通過該法可制備出耐高溫氮化鋁基板材料具有如下特點(diǎn):氮化鋁晶粒平均大小為2-5μm;熱導(dǎo)率為170W/m?K以上;不含枝狀晶界相;在400℃下的擊穿電壓為30kV/mm以上。影響氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率的主要因素有晶格的氧含量、致密度、顯微結(jié)構(gòu)、粉體純度等。嘉興超細(xì)氧化鋁廠家
氮化鋁可通過氧化鋁和碳的還原作用或直接氮化金屬鋁來(lái)制備。麗水片狀氧化鋁多少錢
氮化鋁粉體的制備工藝:碳熱還原法:碳熱還原法就是將混合均勻的Al2O3和C在N2氣氛中加熱,首先Al2O3被還原,所得產(chǎn)物Al再與N2反應(yīng)生成AlN,其化學(xué)反應(yīng)式為:Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)→2AlN(s)+3CO(g);其優(yōu)點(diǎn)是原料豐富,工藝簡(jiǎn)單;粉體純度高,粒徑小且分布均勻。其缺點(diǎn)是合成時(shí)間長(zhǎng),氮化溫度較高,反應(yīng)后還需對(duì)過量的碳進(jìn)行除碳處理,導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高。高能球磨法:高能球磨法是指在氮?dú)饣虬睔鈿夥障?,利用球磨機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)或振動(dòng),使硬質(zhì)球?qū)ρ趸X或鋁粉等原料進(jìn)行強(qiáng)烈的撞擊、研磨和攪拌,從而直接氮化生成氮化鋁粉體的方法。其優(yōu)點(diǎn)是:高能球磨法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝流程短、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是:氮化難以完全,且在球磨過程中容易引入雜質(zhì),導(dǎo)致粉體的質(zhì)量較低。麗水片狀氧化鋁多少錢