氮化鋁陶瓷是一種綜合性能優(yōu)良的新型陶瓷材料，具有優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性，可靠的電絕緣性，低的介電常數(shù)和介電損耗，無毒以及與硅相匹配的熱膨脹系數(shù)等一系列優(yōu)良特性，被認為是新一代高集成度半導(dǎo)體基片和電子器件的理想封裝材料。另外，氮化鋁陶瓷可用作熔煉有色金屬和半導(dǎo)體材料砷化鎵的坩堝、蒸發(fā)舟、熱電偶的保護管、高溫絕緣件，同時可作為耐高溫耐腐蝕結(jié)構(gòu)陶瓷、透明氮化鋁陶瓷制品，因而成為一種具有較廣應(yīng)用前景的無機材料。陶瓷的透明度，一般指能讓一定的電磁頻率范圍內(nèi)的電磁波通過，如紅外頻譜區(qū)域中的電磁波若能穿透陶瓷片，則該陶瓷片為紅外透明陶瓷。純凈的AlN陶瓷為無色透明晶體，具有優(yōu)異的光學性能，可以用作制造電子光學器件裝備的高溫紅外窗口和整流罩的耐熱涂層。因此，氮化鋁陶瓷在方面具有很好的應(yīng)用。高致密度是氮化鋁陶瓷具有高熱導(dǎo)率的前提。臺州耐溫氮化鋁粉體價格

在AlN陶瓷的燒結(jié)工藝中，燒結(jié)氣氛的選擇也十分關(guān)鍵的。一般的AlN陶瓷燒結(jié)氣氛有3種：還原型氣氛、弱還原型氣氛和中性氣氛。還原性氣氛一般為CO，弱還原性氣氛一般為H2，中性氣氛一般為N2。在還原氣氛中，AlN陶瓷的燒結(jié)時間及保溫時間不宜過長，燒結(jié)溫度不宜過高，以免AlN被還原。在中性氣氛中不會出現(xiàn)上述情況。所以一般選擇在氮氣中燒結(jié)，這樣可以獲得性能更好的AlN陶瓷。目前，國內(nèi)氮化鋁材料的研究制造水平相比國外還有不小差距，研究基本停留在各大科研院所高校、真正能夠獨自產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的機構(gòu)極少。未來需把精力投入到幾種方法的綜合利用或新型陶瓷燒結(jié)技術(shù)研發(fā)上，減小生產(chǎn)成本，使得AlN陶瓷產(chǎn)品的種類豐富，外形尺寸結(jié)構(gòu)多樣化、滿足多種領(lǐng)域應(yīng)用的需求。溫州超細氧化鋁哪家好氮化鋁的電阻率較高,熱膨脹系數(shù)低，硬度高，化學穩(wěn)定性好但與一般絕緣體不同。

提高氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率的途徑：選擇合適的燒結(jié)工藝，致密度對氮化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率有重要影響，致密度較低的氮化鋁陶瓷很難有較高的熱導(dǎo)率，因此必須選擇合適的燒結(jié)工藝實現(xiàn)氮化鋁陶瓷的致密化。常壓燒結(jié)：常壓燒結(jié)的燒結(jié)溫度通常為1600℃至2000℃，當添加了Y2O3燒結(jié)助劑后，氮化鋁粉會產(chǎn)生液相燒結(jié)，燒結(jié)溫度一般在1700℃至1900℃，特別是1800℃很常用，保溫時間為2h。燒結(jié)溫度還要受到氮化鋁粉粒度、添加劑含量及種類等的影響。熱壓溫度相對能低一些，一般是在1500℃至1700℃，保溫時間為0.5h，施加的壓力為20MPa左右。在1500℃至1800℃范圍內(nèi)，提高氮化鋁燒結(jié)溫度通常會明顯提高氮化鋁燒結(jié)體的導(dǎo)熱率和致密度，特別是在常壓燒結(jié)時，這種影響更為明顯。

氮化鋁粉體的合成方法：直接氮化法：在高溫氮氣氛圍中，鋁粉直接與氮氣化合生產(chǎn)氮化鋁粉末，反應(yīng)溫度一般在800℃~1200℃。反應(yīng)式為：2Al＋Ｎ2→2AlN。該方法的缺點很明顯，在反應(yīng)初期，鋁粉顆粒表面會逐漸生成氮化物膜，使氮氣難以進一步滲透，阻礙氮氣反應(yīng)，致使產(chǎn)率較低；又由于鋁和氮氣之間的反應(yīng)是強放熱反應(yīng)，速度很快，造成AlN粉體自燒結(jié)，形成團聚，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℃）的流動氮氣中發(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。該方法的主要難點在于，對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，合成時間較長，而且還需對過量的碳進行除碳處理，工藝復(fù)雜，制備成本較高。氮化鋁膜在微電子和光電子器件、襯底材料、絕緣層材料、封裝材料上有著十分廣闊的應(yīng)用前景。

氮化鋁陶瓷的運用：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，強度高，耐高溫，耐化學腐蝕，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的空氣中會發(fā)生表面氧化，即使在室溫下，也檢測到5-10nm的表面氧化層。這將有助于保護材料本體，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1350°C 的溫度下保護材料本體，當在高于此溫度時本體將會發(fā)生大量氧化。氮化鋁陶瓷在高達 980°C 的氫氣和二氧化碳氣氛中是穩(wěn)定的。氮化鋁陶瓷會與無機酸和強堿、水等液體發(fā)生化學反應(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。隨著近年來全球范圍內(nèi)電子陶瓷產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的不斷擴大，CIM 技術(shù)誘人的應(yīng)用前景更值得期待。舟山球形氮化硼廠家直銷

氮化鋁陶瓷具有優(yōu)良的絕緣性、導(dǎo)熱性、耐高溫性、耐腐蝕性以及與硅的熱膨脹系數(shù)相匹配等優(yōu)點。臺州耐溫氮化鋁粉體價格

AlN陶瓷基片的成型：流延成型制備氮化鋁陶瓷基片的主要工藝，將氮化鋁粉料、燒結(jié)助劑、粘結(jié)劑、溶劑混合均勻制成漿料，通過流延制成坯片，采用組合模沖成標準片，然后用程控沖床沖成通孔，用絲網(wǎng)印刷印制金屬圖形，將每一個具有功能圖形的生坯片疊加，層壓成多層陶瓷生坯片，在氮氣中約700℃排除粘結(jié)劑，然后在1800℃氮氣中進行共燒，電鍍后即形成多層氮化鋁陶瓷。流延成型分為有機流延成型和水基流延成型兩種。流延成型法在AlN陶瓷基片方面的應(yīng)用具有極強的優(yōu)勢，如設(shè)備要求低，可連續(xù)生產(chǎn)、生產(chǎn)效率高、自動化程度高，其生產(chǎn)成本低廉，非常適合現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)。注射成型：首先將AlN粉體與有機粘結(jié)劑按一定比例混合，經(jīng)過造粒得到性能穩(wěn)定的喂料，然后在注射成型機上成型素坯，再經(jīng)過脫脂、燒結(jié)很終獲得AlN陶瓷基片。臺州耐溫氮化鋁粉體價格

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