氮化鋁膜是指用氣相沉積、液相沉積、表面轉化或其它表面技術制備的氮化鋁覆蓋層 。氮化鋁膜在微電子和光電子器件、襯底材料、絕緣層材料、封裝材料上有著十分廣闊的應用前景。由于它的聲表面波速度高,具有壓電性,可用作聲表面波器件。此外,氮化鋁還具有良好的耐磨損和耐腐蝕性能,可用作防護膜。氮化鋁膜很早用化學氣相沉積(CVI)制備,其沉積溫度高達1000攝氏度以上。后來,通過采用等離子體增強化學氣相沉積,或用物相沉積((PVD)方法,其沉積溫度逐步降到500攝氏度以下、甚至可以在接近室溫條件下沉積。大多數(shù)氮化鋁膜為多晶,但已在藍寶石基材上成功地外延生長制成單晶氮化鋁膜。此外,也曾沉積出非晶氮化鋁膜。氮化鋁陶瓷基板是理想的大規(guī)模集成電路散熱基板和封裝材料。舟山電絕緣氮化鋁粉體供應商
提高氮化鋁陶瓷熱導率的途徑:提高氮化鋁粉末的純度,理想的氮化鋁粉料應含適量的氧。除氧以外,其他雜質(zhì)元素如Si、Mn和Fe等,也能進入氮化鋁晶格,造成缺陷,降低氮化鋁的熱導率。雜質(zhì)進入晶格后,使晶格發(fā)生局部畸變,由此產(chǎn)生應力作用,引起位錯、層錯等缺陷,增大聲子散射,故應該提高氮化鋁的粉末的純度。改進氮化鋁粉末合成方法,制備出粒徑在1μm以下,含氧量1%的高純粉末,是制備高導熱氮化鋁陶瓷的前提。此外,對含燒結助劑的氮化鋁粉末,引入適量的碳,在制備氮化鋁陶瓷的燒結過程中,于致密化之前,先對氮化鋁粉末表面的氧化物進行還原碳化,也能使氮化鋁陶瓷的熱導率提高。大連耐溫氮化鋁粉體價格氮化鋁但當溫度高于1370℃時,便會發(fā)生大量氧化作用。
氮化鋁陶瓷是以氮化鋁(AIN)為主晶相的陶瓷。AIN晶體以〔AIN4〕四面體為結構單元共價鍵化合物,具有纖鋅礦型結構,屬六方晶系?;瘜W組成 AI 65.81%,N 34.19%,比重3.261g/cm3,白色或灰白色,單晶無色透明,常壓下的升華分解溫度為2450℃。為一種高溫耐熱材料。熱膨脹系數(shù)(4.0-6.0)X10-6/℃。多晶AIN熱導率達260W/(m.k),比氧化鋁高5-8倍,所以耐熱沖擊好,能耐2200℃的極熱。此外,氮化鋁具有不受鋁液和其它熔融金屬及砷化鎵侵蝕的特性,特別是對熔融鋁液具有極好的耐侵蝕性。性能指標:各種電性能(介電常數(shù)、介質(zhì)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;光傳輸特性好;無毒。
氮化鋁的應用:壓電裝置應用:氮化鋁具備高電阻率,高熱導率(為Al2O3的8-10倍),與硅相近的低膨脹系數(shù),是高溫和高功率的電子器件的理想材料。電子封裝基片材料: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。在現(xiàn)有可作為基板材料使用的陶瓷材料中,氮化硅陶瓷抗彎強度很高,耐磨性好,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。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。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。
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。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,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發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在兩個方面:一是進一步提升氮化鋁粉體的性能,使之能夠制造出更高熱導率的氮化鋁陶瓷產(chǎn)品;二是進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口,不但價格高昂,而且隨時存在原材料斷供的風險。因此,實現(xiàn)高性能氮化鋁粉制造技術的國產(chǎn)化,已成為當務之急。結晶氮化鋁:無色斜方品系結晶工業(yè)品為淡黃色或深黃色結晶。大連耐溫氮化鋁粉體價格
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等金屬熔煉的坩堝和澆鑄模具材料。舟山電絕緣氮化鋁粉體供應商
AlN陶瓷基片一般采用無壓燒結,該燒結方法是一種很普通的燒結,雖然工藝簡單、成本較低、可制備形狀復雜,但燒結溫度一般偏高,再不添加燒結助劑的情況下,一般無法制備高性能陶瓷基片。傳統(tǒng)燒結方式一般通過外部熱源對AlN坯體進行加熱,熱傳導不均且速度較慢,將影響燒結質(zhì)量。微波燒結通過坯體吸收微波能量從而進行自身加熱,加熱過程是在整個材料內(nèi)部同時進行,升溫速度快,溫度分散均勻,防止AlN陶瓷晶粒的過度生長。這種快速燒結技術能充分發(fā)揮亞微米級和納米級粉末的性能,具有很強的發(fā)展前景。放電等離子燒結技術主要利用放電脈沖壓力、脈沖能和焦耳熱產(chǎn)生瞬間高溫場實現(xiàn)快速燒結。放電等離子燒結技術的主要特點是升溫速度快,燒結時間短,燒結溫度低,可實現(xiàn)AlN陶瓷的快速低溫燒結。通過該燒結方法,燒結體的各個顆??深愃朴谖⒉Y那樣均勻地自身發(fā)熱以活化顆粒表面,可在短時間內(nèi)得到致密化、高熱導燒結體。舟山電絕緣氮化鋁粉體供應商
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