目前,AlN陶瓷燒結(jié)氣氛有3種:中性氣氛、還原型氣氛和弱還原型氣氛。中性氣氛采用常用的N2、還原性氣氛采用CO,弱還原性氣氛則使用H2。在還原氣氛中,AlN陶瓷的燒結(jié)時(shí)間及保溫時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),且其燒結(jié)溫度不能過(guò)高,以免AlN被還原。而在中性氣氛中不會(huì)出現(xiàn)上述情況,因此一般選擇在氮?dú)庵袩Y(jié),以此獲得性能更高的AlN陶瓷。在氮化鋁陶瓷基板燒結(jié)過(guò)程中,除了工藝和氣氛影響著產(chǎn)品的性能外,燒結(jié)助劑的選擇也尤為重要。AlN燒結(jié)助劑一般是堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物,燒結(jié)助劑主要有兩方面的作用:一方面形成低熔點(diǎn)物相,實(shí)現(xiàn)液相燒結(jié),降低燒結(jié)溫度,促進(jìn)坯體致密化;另一方面,高熱導(dǎo)率是AlN基板的重要性能,而實(shí)現(xiàn)A...
氮化鋁的應(yīng)用:應(yīng)用于發(fā)光材料,氮化鋁(AlN)的直接帶隙禁帶很大寬度為6.2eV,相對(duì)于間接帶隙半導(dǎo)體有著更高的光電轉(zhuǎn)換效率。AlN作為重要的藍(lán)光和紫外發(fā)光材料,應(yīng)用于紫外/深紫外發(fā)光二極管、紫外激光二極管以及紫外探測(cè)器等。此外,AlN可以和III族氮化物如GaN和InN形成連續(xù)的固溶體,其三元或四元合金可以實(shí)現(xiàn)其帶隙從可見(jiàn)波段到深紫外波段的連續(xù)可調(diào),使其成為重要的高性能發(fā)光材料??梢哉f(shuō),從性能的角度講,氮化鋁與氮化硅是目前很適合用作電子封裝基片的材料,但他們也有個(gè)共同的問(wèn)題就是價(jià)格過(guò)高。氮化鋁陶瓷基板具有導(dǎo)熱效率高、力學(xué)性能好、耐腐蝕、電性能優(yōu)、可焊接等特點(diǎn)。納米氮化鋁價(jià)格具有優(yōu)良的耐磨損性...
環(huán)氧樹(shù)脂/AlN復(fù)合材料:作為封裝材料,需要良好的導(dǎo)熱散熱能力,且這種要求愈發(fā)嚴(yán)苛。環(huán)氧樹(shù)脂作為一種有著很好的化學(xué)性能和力學(xué)穩(wěn)定性的高分子材料,它固化方便,收縮率低,但導(dǎo)熱能力不高。通過(guò)將導(dǎo)熱能力優(yōu)異的AlN納米顆粒添加到環(huán)氧樹(shù)脂中,可有效提高材料的熱導(dǎo)率和強(qiáng)度。TiN/AlN復(fù)合材料:TiN具有高熔點(diǎn)、硬度大、跟金屬同等數(shù)量級(jí)的導(dǎo)電導(dǎo)熱性以及耐腐蝕等優(yōu)良性質(zhì)。在AlN基體中添加少量TiN,根據(jù)導(dǎo)電滲流理論,當(dāng)摻雜量達(dá)到一定閾值,在晶體中形成導(dǎo)電通路,可以明顯調(diào)節(jié)AlN燒結(jié)體的體積電阻率,使之降低2~4個(gè)數(shù)量級(jí)。而且兩種材料所制備的復(fù)合陶瓷材料具有雙方各自的優(yōu)勢(shì),高硬度且耐磨,也可以用作高級(jí)研...
生產(chǎn)方法:將氨和鋁直接進(jìn)行氮化反應(yīng),經(jīng)粉碎、分級(jí)制得氮化鋁粉末?;蛘邔⒀趸X和炭充分混合,在電爐中于1700℃還原制得氮化鋁。將高純度鋁粉脫脂(用抽提或在氮?dú)饬髦屑訜岬?50℃)后,放到鎳盤(pán)中,將盤(pán)放在石英或瓷制反應(yīng)管內(nèi),在提純的氮?dú)饬髦新剡M(jìn)行加熱。氮化反應(yīng)在820℃左右時(shí)發(fā)出白光迅速地進(jìn)行。此時(shí),必須大量通氮以防止反應(yīng)管內(nèi)出現(xiàn)減壓。這個(gè)激烈的反應(yīng)完畢后,在氮?dú)饬髦欣鋮s。由于產(chǎn)物內(nèi)包有金屬鋁,可將其粉碎,并在氮?dú)饬髦杏?100~1200℃溫度下再加熱1~2h,即得到灰白色氮化鋁。另外,將鋁在1200~1400℃下蒸發(fā)氣化,使其與氮?dú)夥磻?yīng)即得到氮化鋁的須狀物(金屬晶須)。此外,也有將AlCl...
陶瓷線路板的耐熱循環(huán)性能是其可靠性關(guān)鍵參數(shù)之一。本文對(duì)陶瓷基板在反復(fù)周期性加熱過(guò)程中發(fā)生的變形情況進(jìn)行了研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),陶瓷覆銅板在周期性加熱過(guò)程中,存在類似金屬材料在周期載荷作用下出現(xiàn)的棘輪效應(yīng)和包辛格效應(yīng)。結(jié)合ANSYS有限元計(jì)算結(jié)果,可以推斷,陶瓷線路板的失效開(kāi)裂與金屬層的塑性變形或位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)直接相關(guān)。另外,活性金屬釬焊陶瓷基板的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性優(yōu)于直接覆銅陶瓷基板。隨著功率器件工作電壓、電流的增加和芯片尺寸不斷減小,芯片功率密度急劇增加,對(duì)芯片的散熱封裝的可靠性提出了更高挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)柔性基板或金屬基板已滿足不了第三代半導(dǎo)體模塊高功率、高散熱的要求,陶瓷基板具有良好的導(dǎo)熱性、耐熱性、絕緣性、低...
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?;钚蕴岣撸欣谖镔|(zhì)的傳遞。微波燒結(jié)已成為一門(mén)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(zhǎng),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(lái)實(shí)現(xiàn)燒結(jié)過(guò)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(guò)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...
由于具有優(yōu)良的熱、電、力學(xué)性能。氮化鋁陶瓷引起了國(guó)內(nèi)外研究者的較廣關(guān)注,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)所用材料的性能提出了更高的要求。氮化鋁陶瓷也必將在許多領(lǐng)域得到更為較廣的應(yīng)用!雖然多年來(lái)通過(guò)許多研究者的不懈努力,在粉末的制備、成形、燒結(jié)等方面的研究均取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。但就截止2013年4月而言,氮化鋁的商品化程度并不高,這也是影響氮化鋁陶瓷進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵因素。為了促進(jìn)氮化鋁研究和應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展,必須做好下面兩個(gè)研究工作。研究低成本的粉末制備工藝和方法!制約氮化鋁商品化的主要因素就是價(jià)格問(wèn)題。若能以較低的成本制備出氮化鋁粉末,將會(huì)提高其商品化程度!高溫自蔓延法和低溫碳熱還原合成工藝是很有發(fā)...
脫脂體中的殘留碳被除去,以得到具有理想煅燒體組織和熱導(dǎo)率的氮化鋁煅燒體。如果爐內(nèi)壓力超過(guò)150Pa,則不能充分地除去碳,如果溫度超過(guò)1500℃進(jìn)行加熱,氮化鋁晶粒將會(huì)有致密化的趨勢(shì),碳的擴(kuò)散路徑將會(huì)被閉合,因此不能充分的除去碳。此處,如果在爐內(nèi)壓力0.4MPa以上的加壓氣氛下進(jìn)行煅燒,則液相化的煅燒助劑不易揮發(fā),能有效的預(yù)制氮化鋁晶粒的空隙產(chǎn)生,能有效的提高氮化鋁基板的絕緣特性;如果煅燒溫度不足1700℃,則由于氮化鋁的晶粒的粒子生長(zhǎng)不充分而無(wú)法得到致密的的煅燒體組織,導(dǎo)致基板的導(dǎo)熱率下降,;另一方面,如果煅燒溫度超過(guò)1900℃,則氮化鋁晶粒過(guò)度長(zhǎng)大,導(dǎo)致氧化鋁晶粒間的空隙增大,從而導(dǎo)致氮化鋁...
機(jī)械連接法的特點(diǎn)是采取合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將AlN基板與金屬連接在一起,主要有熱套連接和螺栓連接兩種。機(jī)械連接方法具有工藝簡(jiǎn)單,可行性好等特點(diǎn),但它常常會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中,并且不適用于高溫環(huán)境。厚膜法是通過(guò)絲網(wǎng)印刷在AlN基板表面涂刷一層導(dǎo)體漿料,經(jīng)燒結(jié)形成引線接點(diǎn)及電路。厚膜導(dǎo)體漿料一般由導(dǎo)電金屬粉末(Au、Ag、Cu等,粒度為1-5μm)、玻璃粘結(jié)劑和有機(jī)載體(包括表面活性劑、有機(jī)溶劑和增稠劑等)經(jīng)混合球磨而成。其中導(dǎo)電金屬粉末決定了漿料成膜后的電學(xué)性能和機(jī)械性能,玻璃粘結(jié)劑的作用是粘結(jié)導(dǎo)電金屬粉末與基體材料并決定了兩者之的粘結(jié)強(qiáng)度,有機(jī)載體作為溶劑將金屬粉末與粘結(jié)劑混合在一起。氮化鋁陶瓷具有優(yōu)良的...
氮化鋁基板材料熱膨脹系數(shù)(4.6×10-6/K)與SiC芯片熱膨脹系數(shù)(4.5×10-6/K)相近,導(dǎo)熱率系數(shù)大(170-230W/m?K),絕緣性能優(yōu)異,可以適應(yīng)SiC的應(yīng)用要求,是搭載SiC半導(dǎo)體的理想基板材料。以往,氮化鋁基板主要通過(guò)如下工藝制備:在氮化鋁粉末中混合煅燒助劑、粘合劑、增塑劑、分散介質(zhì)、脫模機(jī)等添加劑,通過(guò)擠出成型在空氣中或氮等非氧化性氣氛中加熱到350-700℃而將粘合劑去除后(脫脂),在1800-1900℃的氮等非氧化性氣氛中保持0.5-10小時(shí)的(煅燒)。該法制備氮化鋁基板的缺陷:通過(guò)上述工藝制備出來(lái)的氮化鋁基板材料,其擊穿電壓在室溫下顯示為30-40kV/mm左右的...
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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)氮化鋁基板生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量增長(zhǎng)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(zhǎng),增長(zhǎng)速度有加快趨勢(shì),但是國(guó)內(nèi)氮化鋁產(chǎn)量仍然...
AlN陶瓷基片的燒結(jié)工藝:燒結(jié)助劑及其添加方式,燒結(jié)助劑主要有兩方面的作用:一方面形成低熔點(diǎn)物相,實(shí)現(xiàn)液相燒結(jié),降低燒結(jié)溫度,促進(jìn)坯體致密化;另一方面,高熱導(dǎo)率是AlN基板的重要性能,而實(shí)際AlN基板中由于存在氧雜質(zhì)等各種缺陷,熱導(dǎo)率低于其理論值,加入燒結(jié)助劑可以與氧反應(yīng),使晶格完整化,進(jìn)而提高熱導(dǎo)率。常用的燒結(jié)助劑主要是以堿土金屬和稀土元素的化合物為主,單元燒結(jié)助劑燒結(jié)能力往往很有限,通常要配合1800℃以上燒結(jié)溫度、較長(zhǎng)燒結(jié)時(shí)間及較多含量的燒結(jié)助劑等條件。燒結(jié)過(guò)程中如果只采用一種燒結(jié)助劑,所需要的燒結(jié)溫度難以降低,生產(chǎn)成本較高。二元或多元燒結(jié)助劑各成分間相互促進(jìn),往往會(huì)得到更加明顯的燒結(jié)效...
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。與藍(lán)寶石或SiC襯底相比,AlN與GaN熱匹配和化學(xué)兼容性更高、襯底與外延層之間的應(yīng)力更小。因此,AlN晶體作為GaN外延襯底時(shí)可大幅度降低器件中的缺陷密度,提高器件的性能,在制備高溫、高頻、高功率電子器件方面有很好的應(yīng)用前景。另外,用AlN晶體做高鋁(Al)組份的AlGaN外延材料襯底還可以有效降低氮化物外延層中的缺陷密度,極大地提高氮化物半導(dǎo)體器件的性能和使用壽命。基于AlGaN的高質(zhì)量日盲探測(cè)器已經(jīng)獲得成功應(yīng)用。氮化鋁室溫下與水緩慢反應(yīng).可由鋁粉在氨或氮?dú)夥罩?00~1000℃合成,產(chǎn)物為白色到灰藍(lán)...
氮化鋁在取向硅鋼二次再結(jié)晶中的作用:二次再結(jié)晶在取向鋼的制造過(guò)程中不可缺少,它是在鋼鐵材料的方向性方面發(fā)生的現(xiàn)象。可以這樣形容,在幾乎無(wú)方向性的基體中,一粒沙子在一瞬間長(zhǎng)大成1立方米大的巖石,其結(jié)晶方位大約可達(dá)到95%的取向度。在此期問(wèn),為了抑制基體的長(zhǎng)大,普通的高斯法中,采用MnS、RG和RGH鋼中則利用的是MnSe、Sb,而這里將談?wù)凙IN。關(guān)于二次再結(jié)晶的機(jī)理已有很多文獻(xiàn)介紹,這里就A1N的特殊性進(jìn)行描述。HiB鋼熱軋材中的A1N必須是固溶態(tài)或極細(xì)小的AIN。具有(100)[001]方位的立方體織構(gòu)鋼,可以通過(guò)對(duì)含A1熱軋板進(jìn)行交叉冷軋得到,這時(shí)該鋼種具有以下三個(gè)重要的特征。AlN很好是...
高導(dǎo)熱氮化鋁基片的燒結(jié)工藝重點(diǎn)包括燒結(jié)方式、燒結(jié)助劑的添加、燒結(jié)氣氛的控制等。放電等離子燒結(jié)是20世紀(jì)90年代發(fā)展并成熟的一種燒結(jié)技術(shù),它利用脈沖大電流直接施加于模具和樣品上,產(chǎn)生體加熱使被燒結(jié)樣品快速升溫;同時(shí),脈沖電流引起顆粒間的放電效應(yīng),可凈化顆粒表面,實(shí)現(xiàn)快速燒結(jié),有效地抑制顆粒長(zhǎng)大。使用SPS技術(shù)能夠在較低溫度下進(jìn)行燒結(jié),且升溫速度快,燒結(jié)時(shí)間短。微波燒結(jié)是利用特殊頻段的電磁波與介質(zhì)的相互耦合產(chǎn)生介電損耗,使坯體整體加熱的燒結(jié)方法。微波同時(shí)提高了粉末顆?;钚裕铀傥镔|(zhì)的傳遞。微波燒結(jié)也是一種快速燒結(jié)法,同樣可保證樣品安全衛(wèi)生無(wú)污染。雖然機(jī)理與放電等離子體燒結(jié)有所不同,但是兩者都能實(shí)現(xiàn)...
粉末注射成型是將現(xiàn)代塑料注射成型技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門(mén)新型近終形成型技術(shù)。據(jù)中國(guó)粉體網(wǎng)編輯了解,該技術(shù)的很大特點(diǎn)是可以直接制備出復(fù)雜形狀的零件,而且由于是流態(tài)充模,基本上沒(méi)有模壁摩擦,成型坯的密度均勻,尺寸精度高。因此,國(guó)際上普遍認(rèn)為該技術(shù)的發(fā)展將會(huì)導(dǎo)致零部件成型與加工技術(shù)的一場(chǎng)**,被譽(yù)為“21世紀(jì)的零部件成型技術(shù)”。粘結(jié)劑是注射成型技術(shù)的重點(diǎn),首先,粘結(jié)劑是粉末的載體,它在很大程度上決定喂料注射成型的流變性能和注射性能;其次,一種良好的粘結(jié)劑還必須具有維形作用,即保證樣品從注射完成到脫脂結(jié)束都能維持形狀而不發(fā)生變化。為了同時(shí)滿足上述要求,粘結(jié)劑一般由多種有機(jī)物組元組成。高溫自蔓延...
氮化鋁陶瓷有哪些特性和應(yīng)用呢:高導(dǎo)熱性和出色的電絕緣性使氮化鋁適用于各種極端環(huán)境。氮化鋁是一種高性能材料,特別適用于要求嚴(yán)苛的電氣應(yīng)用。我們將較廣的技術(shù)理解與與客戶合作的承諾相結(jié)合,確保我們的材料解決方案滿足嚴(yán)格的規(guī)格,同時(shí)提供的性能。氮化鋁可以通過(guò)干壓和燒結(jié)或使用適當(dāng)?shù)臒Y(jié)助劑通過(guò)熱壓生產(chǎn),這些過(guò)程的結(jié)果是一種在包括氫氣和二氧化碳?xì)夥赵趦?nèi)的一系列惰性環(huán)境中在高溫下穩(wěn)定的材料。氮化鋁主要用于電子領(lǐng)域,特別是當(dāng)散熱是一項(xiàng)重要功能時(shí)。氮化鋁的特性也使其特別適用于制造耐腐蝕產(chǎn)品。典型的氮化鋁特性包括:非常好的導(dǎo)熱性、熱膨脹系數(shù)與硅相似、良好的介電性能、良好的耐腐蝕性、在半導(dǎo)體加工環(huán)境中的穩(wěn)定性。典型...
氮化鋁陶瓷室溫比較強(qiáng)度高,且不易受溫度變化影響,同時(shí)具有比較高的熱導(dǎo)系數(shù)和比較低的熱膨脹系數(shù),是一種優(yōu)良的耐熱沖材料及熱交換材料,作為熱交換材料,可望應(yīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)的熱交換器上。由于氮化鋁具有與鋁、鈣等金屬不潤(rùn)濕等特性,所以可以用其作坩堝、保護(hù)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(hù)管中,由于它不粘附熔融金屬,在800~1000℃的熔池中可以連續(xù)使用大約3000個(gè)小時(shí)以上并且不會(huì)被侵蝕破壞。此外,由于氮化鋁材料對(duì)熔鹽砷化鎵等材料性能穩(wěn)定,那么將坩堝替代玻璃進(jìn)行砷化鎵半導(dǎo)體的合成,能夠完全消除硅的污染而得到高純度的砷化鎵。氮化鋁但當(dāng)溫度高于1370℃時(shí),便會(huì)發(fā)生大量氧化作...
由于氮化鋁具有與鋁、鈣等金屬不潤(rùn)濕等特性,所以可以用其作坩堝、保護(hù)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(hù)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(gè)小時(shí)以上并且不會(huì)被侵蝕破壞。此外,由于氮化鋁材料對(duì)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(jìn)行砷化鎵半導(dǎo)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(qiáng)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。氮化鋁的熱導(dǎo)率主要由晶體缺陷和聲子自身對(duì)聲子散射控制。成都絕緣氮化鋁粉體價(jià)格在AlN陶瓷的燒結(jié)工藝中,燒結(jié)氣氛的選擇也十...
氮化鋁具有與鋁、鈣等金屬不潤(rùn)濕等特性,所以可以用其作坩堝、保護(hù)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(hù)管中,由于它不粘附熔融金屬,在800~1000℃的熔池中可以連續(xù)使用大約3000個(gè)小時(shí)以上并且不會(huì)被侵蝕破壞。此外,由于氮化鋁材料對(duì)熔鹽砷化鎵等材料性能穩(wěn)定,那么將坩堝替代玻璃進(jìn)行砷化鎵半導(dǎo)體的合成,能夠完全消除硅的污染而得到高純度的砷化鎵。耐熱材料。AlN的介電損耗值較低,為了使之適合作為微波衰減材料,通常添加導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性都良好的金屬或者陶瓷作為微波衰減劑制備成Al N 基的微波衰減陶瓷。目前研究中所涉及到的導(dǎo)電添加劑有碳納米管、TiB2、TiC以及金屬M(fèi)o、W、C...
納米氮化鋁粉體主要用途:制造高性能陶瓷器件:制造集成電路基板,電子器件,光學(xué)器件,散熱器,高溫紺塢。制備金屬基及高分子基復(fù)合材料:特別是在高溫密封膠粘劑和電子封裝材料中有極好的應(yīng)用前景。納米無(wú)機(jī)陶瓷車(chē)用潤(rùn)滑油及抗磨劑﹔納米陶瓷機(jī)油中的納米氮化鋁陶瓷粒子隨潤(rùn)滑油作用于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的摩擦副金屬表面,在高溫和極壓的作用下被,并牢固滲嵌到金屬表面凹痕和微孔中,修復(fù)受損表面,形成納米陶瓷保護(hù)膜。因?yàn)檫@層膜的隔離作用,從而極大的降低摩擦力,將運(yùn)動(dòng)機(jī)件間的摩擦降至近乎零,通過(guò)改善潤(rùn)滑,可降低摩擦系數(shù)70%以上,提高抗磨能力300%以上,降低磨損80%以上,可延長(zhǎng)機(jī)械零件壽命3倍以上,減少停工,降低維修成本,延...
氮化鋁陶瓷的注射成型:陶瓷注射成型技術(shù)(CIM)是一種制造復(fù)雜形狀陶瓷零部件的新興技術(shù),在制備復(fù)雜小部件方面有著其不可比擬的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。隨著近年來(lái)全球范圍內(nèi)電子陶瓷產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的不斷擴(kuò)大,CIM 技術(shù)誘人的應(yīng)用前景更值得期待。該工藝主要包括喂料制備、注射成型、脫脂和燒結(jié)。粘結(jié)劑是氮化鋁陶瓷粉末的載體,決定了喂料注射成形的流變性能和注射性能。良好的粘結(jié)劑可起到形狀維持的作用,且有效減少坯體變形和脫脂缺陷的產(chǎn)生。陶瓷注射成型粘結(jié)劑須具備以下條件:流動(dòng)特性好,注射成型黏度適中,且黏度隨溫度不能波動(dòng)太大,以減少缺陷產(chǎn)生;對(duì)粉體的潤(rùn)濕性和粘附作用好;具有高導(dǎo)熱性和低熱膨脹系數(shù)。 一般由多組分有機(jī)物組成,單一...
氧雜質(zhì)對(duì)熱導(dǎo)率的影響:AIN極易發(fā)生水解和氧化,使氮化鋁表面發(fā)生氧化,導(dǎo)致氧固溶入AIN晶格中形成鋁空位缺陷,這樣就會(huì)導(dǎo)致聲子散射增加,平均自由程降低,熱導(dǎo)率也隨之降低。因此,為了提高熱導(dǎo)率,加入合適的燒結(jié)助劑來(lái)除去晶格中的氧雜質(zhì)是一種有效的辦法。氮化鋁陶瓷的燒結(jié)的關(guān)鍵控制要素:AlN是共價(jià)化合物,原子的自擴(kuò)散系數(shù)小,鍵能強(qiáng),導(dǎo)致很難燒結(jié)致密,其熔點(diǎn)高達(dá)3000℃以上,燒結(jié)溫度更是高達(dá)1900℃以上,如此高的燒結(jié)溫度嚴(yán)重制約了氮化鋁在工業(yè)上的實(shí)際應(yīng)用。此外,AlN表層的氧雜質(zhì)是在高溫下才開(kāi)始向其晶格內(nèi)部擴(kuò)散的,因此低溫?zé)Y(jié)還有另外一個(gè)作用,即延緩燒結(jié)時(shí)表層的氧雜質(zhì)向AlN晶格內(nèi)部擴(kuò)散,減少晶格...
氮化鋁因其相對(duì)優(yōu)異的導(dǎo)熱性和無(wú)毒性質(zhì)而成為很常用的材料。它具有非常高的導(dǎo)熱性和出色的電絕緣性能的非常有趣的組合。這使得氮化鋁注定用于電力和微電子應(yīng)用。例如,它在半導(dǎo)體中用作電路載體(基板)或在 LED 照明技術(shù)或大功率電子設(shè)備中用作散熱器。氮化鋁耐熔融鋁、鎵、鐵、鎳、鉬、硅和硼。氮化鋁可以金屬化、電鍍和釬焊。它也是一種良好的電絕緣體,如果需要,可以很容易地進(jìn)行金屬化。出于這個(gè)原因,該材料通常用作散熱器或其他需要快速散熱的應(yīng)用。氮化鋁可以形成大的形狀,也很容易作為薄基板獲得。氮化鋁主要用于電子領(lǐng)域,特別是當(dāng)散熱是一項(xiàng)重要功能時(shí)。高導(dǎo)熱性和出色的電絕緣性使氮化鋁適用于各種極端環(huán)境,尤其適用于要求苛...
氮化鋁膜是指用氣相沉積、液相沉積、表面轉(zhuǎn)化或其它表面技術(shù)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(yīng)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(hù)膜。氮化鋁膜很早用化學(xué)氣相沉積(CVI)制備,其沉積溫度高達(dá)1000攝氏度以上。后來(lái),通過(guò)采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)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(lán)寶石基材上成功地外延生長(zhǎng)制成單晶氮化鋁膜。此外,也曾沉積出非晶氮化鋁膜。在氮化鋁...
目前,AlN陶瓷燒結(jié)氣氛有3種:中性氣氛、還原型氣氛和弱還原型氣氛。中性氣氛采用常用的N2、還原性氣氛采用CO,弱還原性氣氛則使用H2。在還原氣氛中,AlN陶瓷的燒結(jié)時(shí)間及保溫時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),且其燒結(jié)溫度不能過(guò)高,以免AlN被還原。而在中性氣氛中不會(huì)出現(xiàn)上述情況,因此一般選擇在氮?dú)庵袩Y(jié),以此獲得性能更高的AlN陶瓷。在氮化鋁陶瓷基板燒結(jié)過(guò)程中,除了工藝和氣氛影響著產(chǎn)品的性能外,燒結(jié)助劑的選擇也尤為重要。AlN燒結(jié)助劑一般是堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物,燒結(jié)助劑主要有兩方面的作用:一方面形成低熔點(diǎn)物相,實(shí)現(xiàn)液相燒結(jié),降低燒結(jié)溫度,促進(jìn)坯體致密化;另一方面,高熱導(dǎo)率是AlN基板的重要性能,而實(shí)現(xiàn)A...
陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到陶瓷基片表面(單面或雙面)上的特殊工藝板。氮化鋁陶瓷基板是以氮化鋁陶瓷為主要原材料制造而成的基板。氮化鋁陶瓷基板作為一種新型陶瓷基板,具有導(dǎo)熱效率高、力學(xué)性能好、耐腐蝕、電性能優(yōu)、可焊接等特點(diǎn),是理想的大規(guī)模集成電路散熱基板和封裝材料。近年來(lái),隨著我國(guó)電子信息行業(yè)的快速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)陶瓷基板的性能要求不斷提升,氮化鋁陶瓷基板憑借其優(yōu)異的特征,其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展。氮化鋁陶瓷基板應(yīng)用領(lǐng)域較廣,涉及到汽車(chē)電子、光電通信、航空航天、消費(fèi)電子、LED、軌道交通、新能源等多個(gè)領(lǐng)域,但受生產(chǎn)工藝、技術(shù)水平、市場(chǎng)價(jià)格等因素的影響,目前我國(guó)氮化鋁陶瓷基板應(yīng)用范圍仍較窄,主要應(yīng)用在...
熱導(dǎo)率K在聲子傳熱中的關(guān)系式為:K=1/3cvλ;上式c為陶瓷體本身的熱容,v為聲子的平均運(yùn)動(dòng)速度,λ為聲子的平均自由程。材料本身的熱容(c)接近常數(shù),氮化鋁的熱容大是氮化鋁的熱導(dǎo)率高的原因之一,聲子速度(v)與晶體密度和彈性力學(xué)性質(zhì)有關(guān),也可視為常數(shù),所以,聲子的傳播距離(平均自由程),是影響很終宏觀上氮化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率表現(xiàn)的關(guān)鍵。所以我們通過(guò)氮化鋁內(nèi)部聲子的熱傳導(dǎo)機(jī)理可知,要想熱導(dǎo)率高,就要使聲子的傳播更遠(yuǎn)(自由程大),也即減少傳播的阻力,這種阻力一般來(lái)自于聲子擴(kuò)散過(guò)程中的各種散射。燒結(jié)后的陶瓷內(nèi)部通常會(huì)有各種晶體缺陷、雜質(zhì)、氣孔以及引入的第二相,這些因素的作用使聲子發(fā)生散射,也就影響了很...
氮化鋁陶瓷基片制造并非易事:氮化鋁的很大特點(diǎn)是熱膨脹系數(shù)(CTE)與半導(dǎo)體硅(Si)相當(dāng),且熱導(dǎo)率高,理論上氮化鋁熱導(dǎo)率可達(dá)到320W/(m·K),但成本很高。由于制備氮化鋁陶瓷的重點(diǎn)原料氮化鋁粉體制備工藝復(fù)雜、能耗高、周期長(zhǎng)、價(jià)格昂貴,國(guó)內(nèi)的氮化鋁粉體很大程度上依賴進(jìn)口。原料的批次穩(wěn)定性、成本也成為國(guó)內(nèi)氮化鋁陶瓷基片材料制造的瓶頸。氮化鋁基板生產(chǎn)呈地區(qū)集中狀態(tài),美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)家和地區(qū)是全球很主要的電子元件生產(chǎn)和研發(fā)中心,在氮化鋁陶瓷基片的研究已遠(yuǎn)早于國(guó)內(nèi)。日本已有較多企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)氮化鋁陶瓷基片,目前是全球很大的氮化鋁陶瓷基片生產(chǎn)國(guó)。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,...
氮化鋁的應(yīng)用:應(yīng)用于陶瓷及耐火材料,氮化鋁可應(yīng)用于結(jié)構(gòu)陶瓷的燒結(jié),制備出來(lái)的氮化鋁陶瓷,不但機(jī)械性能好,抗折強(qiáng)度高于Al2O3和BeO陶瓷,硬度高,還耐高溫耐腐蝕。利用AlN陶瓷耐熱耐侵蝕性,可用于制作坩堝、Al蒸發(fā)皿等高溫耐蝕部件。此外,純凈的AlN陶瓷為無(wú)色透明晶體,具有優(yōu)異的光學(xué)性能,可以用作透明陶瓷制造電子光學(xué)器件裝備的高溫紅外窗口和整流罩的耐熱涂層。復(fù)合材料,環(huán)氧樹(shù)脂/AlN復(fù)合材料作為封裝材料,需要良好的導(dǎo)熱散熱能力,且這種要求愈發(fā)嚴(yán)苛。環(huán)氧樹(shù)脂作為一種有著很好的化學(xué)性能和力學(xué)穩(wěn)定性的高分子材料,它固化方便,收縮率低,但導(dǎo)熱能力不高。通過(guò)將導(dǎo)熱能力優(yōu)異的AlN納米顆粒添加到環(huán)氧樹(shù)脂...