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(dǎo)體的合成,能夠完全消除硅的污染而得到高純度的砷化鎵。耐熱材料。AlN的介電損耗值較低,為了使之適合作為微波衰減材料,通常添加導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性都良好的金屬或者陶瓷作為微波衰減劑制備成Al N 基的微波衰減陶瓷。目前研究中所涉及到的導(dǎo)電添加劑有碳納米管、TiB2、TiC以及金屬Mo、W、Cu等。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(dǎo)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(yīng)用于燃氣輪機的熱交換器上。利用AlN陶瓷耐熱耐侵蝕性,可用于制作坩堝、Al蒸發(fā)皿等高溫耐蝕部件。紹興超細氧化鋁廠家直銷
氮化鋁陶瓷的流延成型:料漿均勻流到或涂到支撐板上,或用刀片均勻的刷到支撐面上,形成漿膜,經(jīng)干燥形成一定厚度的均勻的素坯膜的一種料漿成型方法。流延成型工藝包括漿料制備、流延成型、干燥及基帶脫離等過程。溶劑和分散劑:高固相含量的流延漿料是流延成型制備高性能氮化鋁陶瓷的關(guān)鍵因素之一。溶劑和分散劑是高固相含量的流延漿料的關(guān)鍵。溶劑必須滿足以下條件:必須與其他添加成分相溶,如分散劑、粘結(jié)劑和增塑劑等;化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不與粉料發(fā)生化學(xué)反應(yīng);對粉料顆粒的潤濕性能好;易于揮發(fā)與燒除;使用安全、衛(wèi)生且對環(huán)境污染小。寧波微米氮化硼價格氮化鋁抗熔融金屬侵蝕的能力強,是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。
致密度不高的材料熱導(dǎo)率也不會高。為了獲得高致密度的氮化鋁陶瓷,一般采取的方法有:使用超細粉、改善燒結(jié)方式、引入燒結(jié)助劑等方法。因此,氮化鋁粉體粒徑的大小會直接影響到氮化鋁陶瓷燒結(jié)的致密度。超細氮化鋁粉體由于其高的比表面積,會在燒結(jié)的過程中增加燒結(jié)的推動力,加速燒結(jié)的過程。此外,粉體的尺寸變小也就意味著物質(zhì)的擴散距離變短,高溫下有利于液相物質(zhì)的生成,極大地加強了流動傳質(zhì)作用。由于氮化鋁自擴散系數(shù)小,燒結(jié)非常困難。只有使用純度高的超細粉,才可以在燒結(jié)的過程中盡可能地減少氣孔的出現(xiàn),保持高致密度。因此,據(jù)中國粉體網(wǎng)編輯的了解,工業(yè)上一般要求超細氮化鋁粉體的D50(即顆粒累積分布為50%的粒徑)尺寸盡可能地保持在1~1.5μm左右且粒度均勻。
氮化鋁粉體的制備工藝主要有直接氮化法和碳熱還原法,此外還有自蔓延合成法、高能球磨法、原位自反應(yīng)合成法、等離子化學(xué)合成法及化學(xué)氣相沉淀法等。直接氮化法:直接氮化法就是在高溫的氮氣氣氛中,鋁粉直接與氮氣化合生成氮化鋁粉體,其化學(xué)反應(yīng)式為2Al(s)+N2(g)→2AlN(s),反應(yīng)溫度在800℃-1200℃。其優(yōu)點是工藝簡單,成本較低,適合工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)。其缺點是鋁粉表面有氮化物產(chǎn)生,導(dǎo)致氮氣不能滲透,轉(zhuǎn)化率低;反應(yīng)速度快,反應(yīng)過程難以控制;反應(yīng)釋放出的熱量會導(dǎo)致粉體產(chǎn)生自燒結(jié)而形成團聚,從而使得粉體顆粒粗化,后期需要球磨粉碎,會摻入雜質(zhì)。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。
高電阻率、高熱導(dǎo)率和低介電常數(shù)是電子封裝用基片材料的很基本要求。封裝用基片還應(yīng)與硅片具有良好的熱匹配、易成型、高表面平整度、易金屬化、易加工、低成本等特點和一定的力學(xué)性能。陶瓷由于具有絕緣性能好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、熱導(dǎo)率高、高頻特性好等優(yōu)點,成為很常用的基片材料。常用的陶瓷基片材料有氧化鈹、氧化鋁、氮化鋁等,其中氧化鋁陶瓷基板的熱導(dǎo)率低,熱膨脹系數(shù)和硅不太匹配;氧化鈹雖然有優(yōu)良的性能,但其粉末有劇毒;而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,被認為是很理想的基板材料。氮化鋁陶瓷擁有高硬度和高溫強度性能,可用作切割工具、砂輪和拉絲模以及制造工具材料、金屬陶瓷材料的原料。還具有優(yōu)良的耐磨損性能,可用作耐磨損零件,但由于造價高,只能用于磨損嚴重的部位。將某些易氧化的金屬或非金屬表面包覆AlN涂層,可以提高其抗氧化、耐磨的性能;也可以用作防腐蝕涂層,如腐蝕性物質(zhì)的處理器和容器的襯里等。砷化鎵表面的氮化鋁涂層,能保護它在退火時免受離子的注入。金華單晶氮化鋁粉體品牌
直接氮化法的優(yōu)點是工藝簡單,成本較低,適合工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)。紹興超細氧化鋁廠家直銷
生產(chǎn)方法:將氨和鋁直接進行氮化反應(yīng),經(jīng)粉碎、分級制得氮化鋁粉末。或者將氧化鋁和炭充分混合,在電爐中于1700℃還原制得氮化鋁。將高純度鋁粉脫脂(用抽提或在氮氣流中加熱到150℃)后,放到鎳盤中,將盤放在石英或瓷制反應(yīng)管內(nèi),在提純的氮氣流中慢慢地進行加熱。氮化反應(yīng)在820℃左右時發(fā)出白光迅速地進行。此時,必須大量通氮以防止反應(yīng)管內(nèi)出現(xiàn)減壓。這個激烈的反應(yīng)完畢后,在氮氣流中冷卻。由于產(chǎn)物內(nèi)包有金屬鋁,可將其粉碎,并在氮氣流中于1100~1200℃溫度下再加熱1~2h,即得到灰白色氮化鋁。另外,將鋁在1200~1400℃下蒸發(fā)氣化,使其與氮氣反應(yīng)即得到氮化鋁的須狀物(金屬晶須)。此外,也有將AlCl3·NH3加成物進行熱分解的制法。直接氮化法:將氮和鋁直接進行氮化反應(yīng),經(jīng)粉碎、分級制得。氮化鋁產(chǎn)品質(zhì)量受反應(yīng)爐溫、原料的預(yù)混合以及循環(huán)氮化鋁粉末所占的混合比例、氮化鋁比表面積等條件的影響。因此需嚴格控制工藝過程,得到穩(wěn)定特性的氮化鋁粉末(如比表面積、一次粒徑、凝聚粒徑、松密度和表面特性等)。紹興超細氧化鋁廠家直銷