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?;钚蕴岣?,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。氮化鋁要以熱壓及焊接式才可制造出工業(yè)級的物料。廣州納米氮化硼銷售公司
氮化鋁是一種綜合性能優(yōu)良的陶瓷材料,由于氮化鋁是共價化合物,自擴散系數(shù)小,熔點高,導致其難以燒結(jié),直到20世紀50年代,人們才成功制得氮化鋁陶瓷,并作為耐火材料應用于純鐵、鋁以及鋁合金的熔煉。自20世紀70年代以來,隨著研究的不斷深入,氮化鋁的制備工藝日趨成熟,其應用范圍也不斷擴大。尤其是進入21世紀以來,隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電子整機和電子元器件正朝微型化、輕型化、集成化,以及高可靠性和大功率輸出等方向發(fā)展,越來越復雜的器件對基片和封裝材料的散熱提出了更高要求,進一步促進了氮化鋁產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。麗水片狀氮化鋁多少錢氮化鋁室溫下與水緩慢反應.可由鋁粉在氨或氮氣氛中800~1000℃合成,產(chǎn)物為白色到灰藍色粉末。
采用小粒徑氮化鋁粉:氮化鋁燒結(jié)過程的驅(qū)動力為表面能,顆粒細小的AlN粉體能夠增強燒結(jié)活性,增加燒結(jié)推動力從而加速燒結(jié)過程。研究證實,當?shù)X原始粉料的起始粒徑細小20倍后,陶瓷的燒結(jié)速率將增加147倍。燒結(jié)原料應選擇粒徑小且分布均勻的氮化鋁粉,可防止二次再結(jié)晶,內(nèi)部的大顆粒易發(fā)生晶粒異常生長而不利于致密化燒結(jié);若顆粒分布不均勻,在燒結(jié)過程中容易發(fā)生個別晶體異常長大而影響燒結(jié)。此外,氮化鋁陶瓷的燒結(jié)機理有時也受原始粉末粒度的影響。微米級的氮化鋁粉體按體積擴散機理進行燒結(jié),而納米級的粉體則按晶界擴散或者表面擴散機理進行燒結(jié)。但目前而言,細小均勻的氮化鋁粉體制備很困難,大多通過濕化學法結(jié)合碳熱還原法制備,不但燒結(jié)工藝復雜,而且耗能多多規(guī)模的推廣應用仍舊有一定的限制。國內(nèi)在小粒徑高性能氮化鋁粉的供應上,仍十分稀缺。
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度的熔池中可以連續(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,那么將氮化鋁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。氮化鋁陶瓷擁有高硬度和高溫強度性能,可制作切割工具、砂輪、拉絲模以及制造工具材料、金屬陶瓷材料的原料。氮化鋁不但機械性能好,抗折強度高于Al2O3和BeO陶瓷,硬度高,還耐高溫耐腐蝕。
活性金屬釬焊法是在普通釬料中加入一些化學性質(zhì)較為活潑的過渡元素如:Ti、Zr、Al、Nb、V等。一定溫度下,這些活潑元素會與陶瓷基板在界面處發(fā)生化學反應,形成反應過渡層,如圖7所示。反應過渡層的主要產(chǎn)物是一些金屬間化合物,并具有與金屬相同的結(jié)構(gòu),因此可以被熔化的金屬潤濕。共燒法是通過絲網(wǎng)印刷工藝在AlN陶瓷生片表面涂刷一層難熔金屬(Mo、W等)的厚膜漿料,一起脫脂燒成,使導電金屬與AlN陶瓷燒成為一體結(jié)構(gòu)。共燒法根據(jù)燒結(jié)溫度的高低可分為低溫共燒(LTCC)和高溫共燒(HTCC)兩種方式,低溫共燒基板的燒結(jié)溫度一般為800-900℃,而高溫共燒基板的燒結(jié)溫度為1600-1900℃。燒結(jié)后,為了便于芯片引線鍵合及焊接,還需在金屬陶瓷復合體的金屬位置鍍上一層Sn或Ni等熔點較低的金屬。在空氣中,溫度高于700℃時,氮化鋁的物質(zhì)表面會發(fā)生氧化作用。麗水片狀氮化鋁多少錢
氮化鋁薄膜用于薄膜器件的介質(zhì)和耐磨、耐熱、散熱好的鍍層。廣州納米氮化硼銷售公司
氮化鋁陶瓷具有優(yōu)良的絕緣性、導熱性、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,成為新一代大規(guī)模集成電路、半導體模塊電路及大功率器件的理想散熱和封裝材料。成型工藝是陶瓷制備的關(guān)鍵技術(shù),是提高產(chǎn)品性能和降低生產(chǎn)成本的重要環(huán)節(jié)之一。隨著工業(yè)技術(shù)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)的成型方法已難以滿足人們對陶瓷材料在性能和形狀方面的要求。陶瓷的濕法成型近年來成為研究的重點,因為濕法成型具有工藝簡單、生產(chǎn)效率高、成本低和可制備復雜形狀制品等優(yōu)點,易于工業(yè)化推廣。濕法成型包括流延成型、注漿成型、注射成型和注凝成型等。廣州納米氮化硼銷售公司