氮化鋁陶瓷微觀結(jié)構(gòu)對(duì)熱導(dǎo)率的影響:在實(shí)際應(yīng)用中,常在AlN中加入各種燒結(jié)助劑來降低AlN陶瓷的燒結(jié)溫度,與此同時(shí)在氮化鋁晶格中也引入了第二相,致使熱傳導(dǎo)過程中聲子發(fā)生散射導(dǎo)致熱導(dǎo)率下降。添加燒結(jié)助劑引入的第二相會(huì)出現(xiàn)幾種情況:從分布形式來看,可分為孤島狀和連續(xù)分布在晶界處;從分布位置來看,可分為分布在晶界三角處和晶界其他處。連續(xù)分布的晶??蔀槁曌犹峁┝烁苯拥耐ǖ?,直接接觸AlN晶粒比孤立分布的AlN晶粒具有更高的熱導(dǎo)率,所以第二相是連續(xù)分布的更好;分布于晶界三角處的AlN陶瓷在熱傳導(dǎo)過程中產(chǎn)生的干擾散射較少,而且能夠使AlN晶粒間保持接觸,故而第二相分布在晶界三角處更好。此外,晶界相若分布不均勻,會(huì)導(dǎo)致大量的氣孔存在,阻礙聲子的散射,導(dǎo)致AlN的熱導(dǎo)率下降,晶界含量、晶界大小以及氣孔率對(duì)熱導(dǎo)率的表現(xiàn)也有一定的影響。因此,在AlN陶瓷的燒結(jié)過程中,可以通過改善燒結(jié)工藝的途徑,如提高燒結(jié)溫度、延長保溫時(shí)間、熱處理等,改善晶體內(nèi)部缺陷,盡可能使第二相連續(xù)分布以及位于三叉晶界處,從而提高氮化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率。利用氮化鋁陶瓷具有較高的室溫和高溫強(qiáng)度,膨脹系數(shù)小,導(dǎo)熱性好的特性。金華片狀氮化鋁粉體供應(yīng)商
提高氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)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(shí),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(shí)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(dú)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(chǎng)來實(shí)現(xiàn)燒結(jié)過程。SPS升溫速度快、燒結(jié)時(shí)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(shí)現(xiàn)溫度梯度場(chǎng),可用于燒結(jié)梯度材料及大型工件等復(fù)雜材料。放電等離子燒結(jié)內(nèi)每個(gè)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(dǎo)率,可在短時(shí)間內(nèi)使燒結(jié)體致密化。大連電絕緣氮化鋁粉體商家氮化鋁可以抵抗大部分融解的鹽的侵襲,包括氯化物及冰晶石〔即六氟鋁酸鈉〕。
影響氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率的因素:影響氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率的主要因素有晶格的氧含量、致密度、顯微結(jié)構(gòu)、粉體純度等。氧含量及雜質(zhì):對(duì)于氮化鋁陶瓷來說,由于它對(duì)氧的親和作用強(qiáng)烈,氧雜質(zhì)易于在燒結(jié)過程中擴(kuò)散進(jìn)入AlN晶格,與多種缺陷直接相關(guān),是影響氮化鋁熱導(dǎo)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(zhì)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(chǎn)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(dǎo)率急劇降低。
由于氮化鋁陶瓷基片的特殊技術(shù)要求,加上設(shè)備投資大、制造工藝復(fù)雜,氮化鋁陶瓷基片重點(diǎn)制造技術(shù)被日本等國家的幾個(gè)大公司掌控。氮化鋁陶瓷基片制備、燒結(jié)及后期加工等特殊要求較高,尤其是在產(chǎn)品領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品性能、穩(wěn)定性等要求更高,再加上設(shè)備投資大、制造工藝復(fù)雜。目前,我國氮化鋁陶瓷基片生產(chǎn)企業(yè)缺乏重點(diǎn)技術(shù),再加上我國大多數(shù)氮化鋁陶瓷基片生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模較小,研發(fā)投入資金有限,技術(shù)人員較少且經(jīng)驗(yàn)不足,導(dǎo)致我國氮化鋁陶瓷基片整體技術(shù)水平較低,產(chǎn)品缺乏競(jìng)爭(zhēng)力,主要集中在中低端產(chǎn)品。近幾年,中國氮化鋁基板生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量增長趨勢(shì)很快,原有企業(yè)也積極擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。氮化鋁產(chǎn)量不斷增長,增長速度有加快趨勢(shì),但是國內(nèi)氮化鋁產(chǎn)量仍然不足,不能滿足國內(nèi)需求,還需要從國外大量進(jìn)口。直接氮化法:直接氮化法就是在高溫的氮?dú)鈿夥罩校X粉直接與氮?dú)饣仙傻X粉體。
結(jié)晶氮化鋁:無色斜方品系結(jié)晶工業(yè)品為淡黃色或深黃色結(jié)晶。密度2. 398}!cm3。加熱到lUU℃分解釋放出氯化氫。溶于水、無水乙醇、,微溶于鹽酸,其水溶液呈酸性。易潮解,在濕空氣中水解生成氯化氫白色煙霧。由煤,堿石粉經(jīng)沸騰焙燒,再經(jīng)粉碎后與ir}酸反應(yīng).經(jīng)澄清后,把清液濃縮,析出結(jié)晶,固液分離制得。主要用于情密鑄造模殼的硬化劑,木材防腐劑,造紙施膠沉淀劑,石汕1一業(yè)加氫裂化催化劑單體的原料。也用干羊毛的精制、染色。以及飲用水、含高氟水‘工業(yè)水的處理,含油污水凈化。氮化鋁的應(yīng)用:應(yīng)用于襯底材料,AlN晶體是GaN、AlGaN以及AlN外延材料的理想襯底。成都球形氮化硼供應(yīng)商
礦物酸通過侵襲粒狀物質(zhì)的界限使氮化鋁慢慢溶解,而強(qiáng)堿則通過侵襲粒狀氮化鋁使它溶解。金華片狀氮化鋁粉體供應(yīng)商
高性能氮化鋁陶瓷取決于氮化鋁粉體的質(zhì)量,到目前為止,制備氮化鋁粉體有氧化鋁粉碳熱還原法、鋁粉直接氮化法、化學(xué)氣相沉積法、自蔓延高溫合成法等多種方法,各種方法都有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)。綜合來看,氧化鋁粉碳熱還原法和鋁粉直接氮化法比較成熟,是目前制備高性能氮化鋁粉的主流技術(shù),已經(jīng)用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。氮化鋁粉體制備的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是進(jìn)一步提升氮化鋁粉體的性能,使之能夠制造出更高熱導(dǎo)率的氮化鋁陶瓷產(chǎn)品;二是進(jìn)一步提升氮化鋁粉體批次生產(chǎn)穩(wěn)定性,增大批生產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本。我國目前的高性能氮化鋁粉基本依賴進(jìn)口,不但價(jià)格高昂,而且隨時(shí)存在原材料斷供的風(fēng)險(xiǎn)。因此,實(shí)現(xiàn)高性能氮化鋁粉制造技術(shù)的國產(chǎn)化,已成為當(dāng)務(wù)之急。金華片狀氮化鋁粉體供應(yīng)商
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