湖州绝缘氧化铝

氮化铝陶瓷的注射成型：排胶工艺，由于注射成型坯体中有机物含量较高，排胶过快会造成坯体开裂、起泡、分层和变形，因此，如何快速高效排胶成为注射成型的一大难点。排胶工艺包括热排胶和溶剂排胶。起初主要采用热排胶，简单地把有机物烧除，这种方式能耗高、时间长。为了提高排胶效率，一些学者探索了溶剂排胶的工艺。由于粘结剂中石蜡占比重较大，溶剂排胶主要是将坯体中的石蜡溶解，其他粘结剂仍能维持坯体形状。溶剂排胶结合热工艺排胶可以缩短排胶时间。注射成型的工艺特点：可近净尺寸成型各种复杂形状，很少(或无需)进行机械加工；成型产品生坯密度均匀，且表面光洁度及强度高；成型产品烧结体性能优异且一致性好；易于实现机械化和自动化生产，生产效率高。氮化铝是共价化合物，具有熔点高、自扩散系数小的特点。湖州绝缘氧化铝

AIN的作用：关于密集六角结构的A1N(a=0．3104，C=0．4965nm)与硅铁母相的析出方位关系。在2000个约1微米左右的针状A1N中，对用电子射线可明确分析的单晶中122个、冷轧后155个试样进行了调查。结果是，观察到大半的针状AIN似乎沿{100}Fe及{120}Fe为惯析面析出，但实际上，A1N与硅铁母相之间具有一定关系。关于晶界通过一个析出物时，其对移动的抑制力，如按Zener公式，一直用取决于形状、尺寸、体积比等因子的机械抑制力IR来进行讨论。从母相晶体与AIN之问的特殊析出位向关系出发，产生了新的抑制效果，在此，称之为选择抑制力。AIN对母相晶体之所以具有特定的析出位向关系，是因为其析出方位稳定的原因。湖州绝缘氧化铝结晶氮化铝易潮解，在湿空气中水解生成氯化氢白色烟雾。

氮化铝材料有陶瓷型和薄膜型两种。氮化铝热导率高、绝缘性能好电阻率高达4x lUfs7,"cm.,热膨胀系数小(2.55一3.8U; x i0一“K一‘，化学性能稳定，在innU℃时才与空气发生氧化。在真空中可稳定到ISUU}}。致密型氮化铝是抗水的，几乎不与浓无机酸发生反应。密度为3.26gIcm3,熔点24UU C'弹性模量为3U( -- 31 f7C}Pa,抗弯强度为2sa一350MPa ,莫氏硬度为g.A1N陶瓷用粉末冶金法制得』氮化铝薄膜用反应溅射法制得。AlU陶瓷片川于大功率半导体集成电路和大功率的厚模电路,AIN薄膜用于薄膜器件的介质和耐磨、耐热、散热好的镀层。

氮化铝陶瓷的流延成型：料浆均匀流到或涂到支撑板上，或用刀片均匀的刷到支撑面上，形成浆膜，经干燥形成一定厚度的均匀的素坯膜的一种料浆成型方法。流延成型工艺包括浆料制备、流延成型、干燥及基带脱离等过程。溶剂和分散剂，高固相含量的流延浆料是流延成型制备高性能氮化铝陶瓷的关键因素之一。溶剂和分散剂是高固相含量的流延浆料的关键。溶剂必须满足以下条件：必须与其他添加成分相溶，如分散剂、粘结剂和增塑剂等；化学性质稳定，不与粉料发生化学反应；对粉料颗粒的润湿性能好；易于挥发与烧除；使用安全、卫生且对环境污染小。坯体强度高、坯体整体均匀性好、可做近净尺寸成型、适于制备复杂形状陶瓷部件和工业化推广、无排胶困难、成本低等。氮化铝可用作铝、铜、银、铅等金属熔炼的坩埚和烧铸模具材料。

提高氮化铝陶瓷热导率的途径：加入适当的烧结助剂，引入添加剂主要有两方面的作用：促进氮化铝陶瓷致密化。氮化铝是共价化合物，具有熔点高、自扩散系数小的特点，一般难以烧结致密，使用添加剂可以在较低温度产生液相，润湿晶粒，从而达到致密化。净化晶格。氮化铝低氧有很强的亲和力，晶格中经常固溶了氧，产生铝空位，降低了声子的平均自由程，热导率也因此降低。合适的添加剂可以有效与晶格中氧反应生成第二相，净化晶格，提高热导率。大量的研究表明，稀土金属氧化物和氟化物、碱土金属氧化物和氟化物等均可以作为助烧剂提高氮化铝的热导率。但添加剂的量应适当，过多会增加杂质含量，从而影响热导率；过少又起不到烧结助剂的作用。复合助剂比单一的添加剂能更有效的提高热导率，同时还能降低烧结温度。关于氮化铝的导热机理，国内外已做了大量的研究，并已形成了较为完善的理论体系。湖州绝缘氧化铝

氮化铝粉体的制备工艺还有自蔓延合成法、原位自反应合成法、等离子化学合成法及化学气相沉淀法等。湖州绝缘氧化铝

AlN属于共价化合物，自扩散系数小，烧结致密化非常困难，通常需要使用稀土金属氧化物和碱土金属氧化物作为烧结助剂来促进烧结，但仍需要1800℃以上的烧结温度。近几年，出于减少能耗、降低成本以及实现AlN与金属浆料的共同烧结等因素考虑，人们开始注意AlN低温烧结技术的研究。所谓低温烧结是个相对概念，指的是将AlN的烧结温度降低到1600℃至1700℃之间实现致密度高的烧结。一般认为，AlN表层的氧是在高温下才开始向其晶格内部扩散。因此，低温烧结另外一个潜在的有利影响是可以延缓高温烧结时表层氧向AlN晶格内部扩散，增进后续热处理过程中的排氧效果，有利于制备出高热导率的陶瓷材料。低温烧结的关键技术是选择有效的烧结助剂。湖州绝缘氧化铝

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