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氮化鋁陶瓷的制備技術(shù)：注射成型被國際上譽為“當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)展起來的一種制備復雜形狀的陶瓷零部件的新興工藝。相對于傳統(tǒng)成型工藝，它的優(yōu)點主要包括：機械化和自動化程度高、生產(chǎn)效率高、成型周期短、坯體強度高；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雜形狀，很少甚至無需進行機械加工后處理。需要注意的是，由注射成型得到的制品，其脫脂是一個尤為重要的階段，因為絕大多數(shù)的缺陷都在脫脂階段形成，如裂紋、氣孔、變形、鼓泡等情況，并且在脫脂過程中產(chǎn)生的缺陷無法通過后期的燒結(jié)來彌補，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物含量較高，脫脂過快會導致很多缺陷的發(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。氮化鋁具有六方纖鋅礦晶體結(jié)構(gòu)，具有密度低、強度高、耐熱性好、導熱系數(shù)高、耐腐蝕等優(yōu)點。上海納米氮化硼廠家直銷

氮化鋁粉體的成型工藝有多種，傳統(tǒng)的成型工藝諸如模壓，熱壓，等靜壓等均適用。由于氮化鋁粉體的親水性強，為了減少氮化鋁的氧化，成型過程中應盡量避免與水接觸。另外，據(jù)中國粉體網(wǎng)編輯了解，熱壓、等靜壓雖然適用于制備高性能的塊體氮化鋁瓷材料，但成本高、生產(chǎn)效率低，無法滿足電子工業(yè)對氮化鋁陶瓷基片用量日益增加的需求。為了解決這一問題，近年來人們研究采用流延法成型氮化鋁陶瓷基片。流延法目前已成為電子工業(yè)用氮化鋁陶瓷的主要成型工藝。流延成型制備多層氮化鋁陶瓷的主要工藝是：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。片狀氧化鋁廠家直銷氮化鋁粉體的制備工藝主要有直接氮化法和碳熱還原法。

氮化鋁陶瓷室溫比較強度高，且不易受溫度變化影響，同時具有比較高的熱導系數(shù)和比較低的熱膨脹系數(shù)，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，可望應用于燃氣輪機的熱交換器上。由于氮化鋁具有與鋁、鈣等金屬不潤濕等特性，所以可以用其作坩堝、保護管、澆注模具等。將氮化鋁陶瓷作為金屬熔池可以用在浸入式熱電偶保護管中，由于它不粘附熔融金屬，在800~1000℃的熔池中可以連續(xù)使用大約3000個小時以上并且不會被侵蝕破壞。此外，由于氮化鋁材料對熔鹽砷化鎵等材料性能穩(wěn)定，那么將坩堝替代玻璃進行砷化鎵半導體的合成，能夠完全消除硅的污染而得到高純度的砷化鎵。

提高氮化鋁陶瓷熱導率的途徑：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，微波可以使粉末顆粒活性提高，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，獲得獨特的性能和結(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)生的瞬間高溫場來實現(xiàn)燒結(jié)過程。SPS升溫速度快、燒結(jié)時間短、能在較低溫度下燒結(jié)，通過控制燒結(jié)組分與工藝能實現(xiàn)溫度梯度場，可用于燒結(jié)梯度材料及大型工件等復雜材料。放電等離子燒結(jié)內(nèi)每個顆粒均勻的自身發(fā)熱使顆粒表現(xiàn)活化，因而具有很高的熱導率，可在短時間內(nèi)使燒結(jié)體致密化。陶瓷注射成型粘結(jié)劑須具備以下條件：流動特性好，注射成型黏度適中，且黏度隨溫度不能波動太大。

氮化鋁（AlN）具有高導熱、絕緣、低膨脹、無磁等優(yōu)異性能，是半導體、電真空等領(lǐng)域裝備的關(guān)鍵材料，特別是在航空航天、軌道交通、新能源汽車、高功率LED、5G通訊、電力傳輸、工業(yè)控制等領(lǐng)域功率器件中具有不可取代的作用。目前用于制備復雜形狀AlN陶瓷零部件的精密制備技術(shù)主要有模壓成型、注射成型、凝膠注模成型，它們均為有模制造技術(shù)。此外，陶瓷3D打印成型也可實現(xiàn)AlN陶瓷零部件的精密制造，但該方法用于氮化鋁陶瓷成型方面的研究較少，實際應用還有待于進一步的研究，故不在的討論范圍之內(nèi)。高致密度是氮化鋁陶瓷具有高熱導率的前提。上海納米氮化硼廠家直銷

氮化鋁具有不受鋁液和其它熔融金屬及砷化鎵侵蝕的特性，特別是對熔融鋁液具有極好的耐侵蝕性。上海納米氮化硼廠家直銷

熱壓燒結(jié)：即在一定壓力下燒結(jié)陶瓷，可以使加熱燒結(jié)和加壓成型同時進行。無壓燒結(jié)：常壓燒結(jié)氮化鋁陶瓷一般溫度范圍為1600-2000℃，適當升高燒結(jié)溫度和延長保溫時間可以提高氮化鋁陶瓷的致密度。微波燒結(jié)：微波燒結(jié)也是一種快速燒結(jié)法，利用微波與介質(zhì)的相互作用產(chǎn)生介電損耗而使坯體整體加熱的燒結(jié)方法。放電等離子燒結(jié)：融合等離子活化、熱壓、電阻加熱等技術(shù)，具有燒結(jié)速度快，晶粒尺寸均勻等特點。自蔓延燒結(jié)：即在超高壓氮氣下利用自蔓延高溫合成反應直接制備AlN陶瓷致密材料。但由于高溫燃燒反應下原料中的Al易熔融而阻礙氮氣向毛坯內(nèi)部滲透， 難以得到致密度高的AlN陶瓷。以上5中燒結(jié)工藝中，熱壓燒結(jié)是目前制備高熱導率致密化AlN陶瓷的主要工藝。上海納米氮化硼廠家直銷

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