廣州高導(dǎo)熱氮化鋁

氮化鋁陶瓷的制備技術(shù)：凝膠注模成型技術(shù)原理是首先將粉體、溶劑、分散劑混合球磨，制備具有高固相、粘度的粉體-溶劑濃懸浮液，加入合適的有機(jī)單體，添加引發(fā)劑或固化劑或者通過外界條件如溫度等的變化使陶瓷漿料中的單體交聯(lián)固化，很終在坯體中形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將陶瓷顆粒固定，使?jié){料原位固化成型。與其他成型工藝技術(shù)相比，凝膠注模成型優(yōu)點(diǎn)如下：適用范圍較廣；成型坯體缺陷和變形小，是一種近凈尺寸成型工藝；坯體強(qiáng)度較高，成型坯體可進(jìn)行機(jī)加工；坯體中有機(jī)物含量很低，排膠后成品變形小；陶瓷生坯和燒結(jié)體密度高、均勻性好；成本低、工藝可控。目前，凝膠注模成型的主要問題有：水機(jī)注凝成型需要對(duì)氮化鋁粉體做抗水解處理，非水基成型則需要進(jìn)一步尋找和制備凝膠網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)密度、強(qiáng)度適宜且易于制得高固含量低粘度漿料的注凝體系。氮化鋁的價(jià)格高居不下，每公斤上千元的價(jià)格也在一定程度上限制了它的應(yīng)用。廣州高導(dǎo)熱氮化鋁

AlN陶瓷基片一般采用無壓燒結(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，一般無法制備高性能陶瓷基片。傳統(tǒng)燒結(jié)方式一般通過外部熱源對(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)通過坯體吸收微波能量從而進(jìn)行自身加熱，加熱過程是在整個(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)。通過該燒結(jié)方法，燒結(jié)體的各個(gè)顆?？深愃朴谖⒉Y(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。廣州高導(dǎo)熱氮化鋁凝膠流延成型和注凝成型，成為氮化鋁陶瓷的主要生產(chǎn)方法，從而促進(jìn)氮化鋁陶瓷的推廣與應(yīng)用。

為什么要用氮化鋁陶瓷基板？因?yàn)長(zhǎng)ED大燈的工作溫度非常高。而亮度跟功率是掛鉤的，功率越大，溫度越高，再度提高亮度只有通過精細(xì)的冷卻設(shè)計(jì)或者散熱器件的加大，但是效果并不理想。能夠使其達(dá)到理想效果的只有氮化鋁陶瓷基板。首先氮化鋁陶瓷基板的導(dǎo)熱率很高，氮化鋁基片可達(dá)170-260W/mK，是鋁基板的一百倍。其次，氮化鋁陶瓷基板還有非常優(yōu)良的絕緣性，與燈珠更匹配的熱膨脹技術(shù)等一系列優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用于電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車中的電力電子器件市場(chǎng)規(guī)模很大。而電力器件模塊氮化鋁陶瓷基板的技術(shù)和商業(yè)機(jī)遇都令人期待。

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(diǎn)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(diǎn)，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(rèn)為是很理想的基板材料。氮化鋁陶瓷擁有高硬度和高溫強(qiáng)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(jià)高，只能用于磨損嚴(yán)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。純凈的AlN陶瓷可以用作透明陶瓷制造電子光學(xué)器件裝備的高溫紅外窗口和整流罩的耐熱涂層。

流延法制備氮化鋁陶瓷基板的性質(zhì)與氮化鋁粉料的質(zhì)量、流延參數(shù)、排膠制度和燒結(jié)制度等工藝關(guān)系密切。據(jù)中國(guó)粉體網(wǎng)編輯的學(xué)習(xí)了解，粗的氮化鋁粉料易于成型，但不宜形成高質(zhì)量的基片，細(xì)氮化鋁粉料只有在嚴(yán)格控制流延參數(shù)的情況下方能成型，但成型的流延帶質(zhì)量較好。排膠溫度和速度也需嚴(yán)格控制，溫度高和速度快將引起流延帶的嚴(yán)重開裂。燒成制度非常關(guān)鍵，它將決定基片的很終性能。在生產(chǎn)過程中，通常對(duì)流延后的產(chǎn)品質(zhì)量要求十分嚴(yán)格，因此必須要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：刮刀的表面粗糙度、漿料槽液面高度、漿料的均勻性、流延厚度、制定并執(zhí)行很佳的干燥工藝等。高致密度是氮化鋁陶瓷具有高熱導(dǎo)率的前提。導(dǎo)熱氮化硼廠家電話

氮化鋁的商品化程度并不高，這也是影響氮化鋁陶瓷進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵因素。廣州高導(dǎo)熱氮化鋁

AlN陶瓷基片的燒結(jié)工藝：燒結(jié)助劑及其添加方式，燒結(jié)助劑主要有兩方面的作用：一方面形成低熔點(diǎn)物相，實(shí)現(xiàn)液相燒結(jié)，降低燒結(jié)溫度，促進(jìn)坯體致密化；另一方面，高熱導(dǎo)率是AlN基板的重要性能，而實(shí)際AlN基板中由于存在氧雜質(zhì)等各種缺陷，熱導(dǎo)率低于其理論值，加入燒結(jié)助劑可以與氧反應(yīng)，使晶格完整化，進(jìn)而提高熱導(dǎo)率。常用的燒結(jié)助劑主要是以堿土金屬和稀土元素的化合物為主，單元燒結(jié)助劑燒結(jié)能力往往很有限，通常要配合1800℃以上燒結(jié)溫度、較長(zhǎng)燒結(jié)時(shí)間及較多含量的燒結(jié)助劑等條件。燒結(jié)過程中如果只采用一種燒結(jié)助劑，所需要的燒結(jié)溫度難以降低，生產(chǎn)成本較高。二元或多元燒結(jié)助劑各成分間相互促進(jìn)，往往會(huì)得到更加明顯的燒結(jié)效果。目前，助燒劑引入的方式一般有2種，一種是直接添加，另一種是以可溶性硝酸鹽形式制成前驅(qū)體原位生成燒結(jié)助劑。后者所生成的燒結(jié)助劑組元分布更為均勻，顆粒更為細(xì)小，比表面能更大。廣州高導(dǎo)熱氮化鋁