影響氮化鋁陶瓷熱導率的因素:影響氮化鋁陶瓷熱導率的主要因素有晶格的氧含量、致密度、顯微結構、粉體純度等。氧含量及雜質:對于氮化鋁陶瓷來說,由于它對氧的親和作用強烈,氧雜質易于在燒結過程中擴散進入AlN晶格,與多種缺陷直接相關,是影響氮化鋁熱導率的很主要根源。在聲子-缺陷的散射中,起主要作用的是雜質氧和氧化鋁的存在,由于氮化鋁易于水解和氧化,表面形成一層氧化鋁膜,氧化鋁溶入氮化鋁晶格中產生鋁空位。使得氮化鋁晶格出現(xiàn)非諧性,影響聲子散射,從而使氮化鋁陶瓷熱導率急劇降低。在實際產品中,氮化鋁的晶體結構不能完全均均勻分布,并且存在許多雜質和缺陷。大連多孔氧化鋁廠家
高電阻率、高熱導率和低介電常數(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性能。陶瓷由于具有絕緣性能好、化學性質穩(wěn)定、熱導率高、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率、好的抗熱沖擊性、高溫下依然擁有良好的力學性能,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,如腐蝕性物質的處理器和容器的襯里等。嘉興多孔氮化鋁價格氮化鋁粉體的制備工藝還有自蔓延合成法、原位自反應合成法、等離子化學合成法及化學氣相沉淀法等。
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、燒結助劑、粘結劑、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陶瓷基片方面的應用具有極強的優(yōu)勢,如設備要求低,可連續(xù)生產、生產效率高、自動化程度高,其生產成本低廉,非常適合現(xiàn)代工業(yè)生產。注射成型:首先將AlN粉體與有機粘結劑按一定比例混合,經過造粒得到性能穩(wěn)定的喂料,然后在注射成型機上成型素坯,再經過脫脂、燒結很終獲得AlN陶瓷基片。
氮化鋁的特性:熱導率高(約320W/m·K),接近BeO和SiC,是Al2O3的5倍以上;熱膨脹系數(shù)(4.5×10-6℃)與Si(3.5~4×10-6℃)和GaAs(6×10-6℃)匹配;各種電性能(介電常數(shù)、介質損耗、體電阻率、介電強度)優(yōu)良;機械性能好,抗折強度高于Al2O3和BeO陶瓷,可以常壓燒結;純度高;光傳輸特性好;無毒;可采用流延工藝制作。是一種很有前途的高功率集成電路基片和包裝材料。由于氮化鋁壓電效應的特性,氮化鋁晶體的外延性伸展也用於表面聲學波的探測器。而探測器則會放置於矽晶圓上。只有非常少的地方能可靠地制造這些細的薄膜。利用氮化鋁陶瓷具有較高的室溫和高溫強度,膨脹系數(shù)小,導熱性好的特性,可以用作高溫結構件熱交換器材料等。利用氮化鋁陶瓷能耐鐵、鋁等金屬和合金的溶蝕性能,可用作Al、Cu、Ag、Pb等金屬熔煉的坩堝和澆鑄模具材料。結晶氮化鋁用干羊毛的精制、染色。以及飲用水、含高氟水‘工業(yè)水的處理,含油污水凈化。
氮化鋁在陶瓷在常溫和高溫下都具有良好的耐蝕性、穩(wěn)定性,在2450℃下才會發(fā)生分解,可以用作高溫耐火材料,如坩堝、澆鑄模具。氮化鋁陶瓷能夠不被銅、鋁、銀等物質潤濕以及耐鋁、鐵、鋁合金的溶蝕,可以成為良好的容器和高溫保護層,如熱電偶保護管和燒結器具;也可以抵御高溫腐蝕性氣體的侵蝕,用于制備氮化鋁陶瓷靜電卡盤這種重要的半導體制造裝備的零部件。由于氮化鋁對砷化鎵等熔鹽表現(xiàn)穩(wěn)定,用氮化鋁坩堝代替玻璃來合成砷化鎵半導體,可以消除來自玻璃中硅的污染,獲得高純度的砷化鎵半導體。氮化鋁具有高絕緣耐壓、熱膨脹系數(shù)、與硅匹配好等特性,不但用作結構陶瓷的燒結助劑或增強相。廣州微米氧化鋁廠家
氮化鋁是綜合機械性能很好的陶瓷材料,同時其熱膨脹系數(shù)很小。大連多孔氧化鋁廠家
納米氮化鋁粉體主要用途:導熱硅膠和導熱環(huán)氧樹脂:超高導熱納米AIN復合的硅膠具有良好的導熱性,良好的電絕緣性,較寬的電絕緣性使用溫度(工作溫度-60℃ --200℃ ,較低的稠度和良好的施工性能。產品已達或超過進口產品,因為可取代同類進口產品而較廣應用于電子器件的熱傳遞介質,提高工作效率。如CPU與散熱器填隙、大功率三極管、可控硅元件、二極管、與基材接觸的細縫處的熱傳遞介質。納米導熱膏是填充IC或三極管與散熱片之間的空隙,增大它們之間的接觸面積,達到更好的散熱效果。其他應用領域:納米氮化鋁應用于熔煉有色金屬和半導體材料砷化銨的紺蝸、蒸發(fā)舟、熱電偶的保護管、高溫絕緣件、微波介電材料、耐高溫及耐腐蝕結構陶瓷及透明氮化鋁微波陶瓷制品,以及目前應用與PI樹脂,導熱絕緣云母帶,導熱脂,絕緣漆以及導熱油等。大連多孔氧化鋁廠家
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