嘉兴多孔氮化硼

随着电子和光电行业蓬勃发展，电子产品的功能越发，同时体积也越来越小，使集成电路(IC)和电子系统在半导体工业上也朝向高集成密度以及高功能化的方向发展。目前，封装基板材料主要采用氧化铝陶瓷或高分子材料，但随着对电子零件的承载基板的要求越来越严格，它们的热导率并不能满足行业的需求，而AlN因具有良好的物理和化学性能逐步成了封装材料的首要选择。氮化铝陶瓷室温比较强度高，且不易受温度变化影响，同时热导率高（比氧化铝高5-8倍）且热膨胀系数低，所以耐热冲击好，能耐2200℃的极热，是一种优良的耐热冲材料及热交换材料，作为热交换材料，可望应用于燃气轮机的热交换器上。根据氮化铝的热传导性能，低致密度的样品存在的大量气孔，会影响声子的散射。嘉兴多孔氮化硼

氮化铝(AlN)是一种六方纤锌矿结构的共价键化合物，晶格参数为a=3.114，c=4.986。纯氮化铝呈蓝白色，通常为灰色或灰白色，是典型的III-Ⅴ族宽禁带半导体材料。氮化铝(AlN)具有度、高体积电阻率、高绝缘耐压、热膨胀系数、与硅匹配好等特性，不但用作结构陶瓷的烧结助剂或增强相，尤其是在近年来大火的陶瓷电子基板和封装材料领域，其性能远超氧化铝。与其它几种陶瓷材料相比较，氮化铝陶瓷综合性能优良，非常适用于半导体基片和结构封装材料，在电子工业中的应用潜力非常巨大。理论上AlN热导率可达320W·m-1·K-1，但由于AlN中的杂质和缺陷造成实际产品的热导率还不到200W·m-1·K-1。这主要是由于晶体内的结构基元都不可能有完全严格的均匀分布，总是存在稀疏稠密的不同区域，所以载流声子在传播过程中，总会受到干扰和散射。嘉兴多孔氮化硼氮化铝应用于陶瓷及耐火材料，氮化铝可应用于结构陶瓷的烧结，制备出来的氮化铝陶瓷。

目前AlN基片较常用的烧结工艺一般有5种，即热压烧结、无压烧结、放电等离子烧结(SPS)、微波烧结和自蔓延烧结。热压烧结是在加热粉体的同时进行加压，利用通电产生的焦耳热和加压造成的塑性变形来促进烧结过程的进行。相对于无压烧结来说，热压烧结的烧结温度要低得多，而且烧结体致密，气孔率低，但其加热、冷却所需时间较长，且只能制备形状不太复杂的样品。热压烧结是目前制备高热导率致密化AlN陶瓷的主要工艺。由于AlN具有很强的共价性，故其在常压烧结时需要的烧结温度很高。在常压烧结条件下，添加了Y2O3的AlN粉能产生液相烧结的温度为1600℃以上，且烧结温度要受AlN粒度、添加剂种类及添加剂的含量等因素的影响。常压烧结的烧结温度一般为1600～2000℃，保温时间为2h。

氮化铝陶瓷的流延成型：粘结剂和增塑剂，在流延浆料中加入粘结剂与增塑剂主要是为了提高薄片的强度和改善薄片的韧性及延展性。流延薄片在室温下自然干燥时，溶剂不断挥发，粘结剂则能自身固化成三维网络结构防止薄片中的颗粒沉降，并且赋予薄片一定的强度。增塑剂的引入保证了薄片的柔韧性，同时降低了粘结剂在室温和较低温度时的玻璃化转变温度。流延成型的工艺特点：优点：设备不太复杂，工艺稳定，可连续生产，效率高，自动化程度高，坯膜性能均一且易于控制, 适于制造各种超薄形陶瓷器件，氧化铝陶瓷基片等。缺点：坯体密度小，收缩性高。结晶氮化铝主要用于情密铸造模壳的硬化剂，木材防腐剂，造纸施胶沉淀剂。

氮化铝，共价键化合物，化学式为AIN，是原子晶体，属类金刚石氮化物、六方晶系，纤锌矿型的晶体结构，无毒，呈白色或灰白色。AlN很高可稳定到2200℃。室温强度高，且强度随温度的升高下降较慢。导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。抗熔融金属侵蚀的能力强，是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料。氮化铝还是电绝缘体，介电性能良好，用作电器元件也很有希望。砷化镓表面的氮化铝涂层，能保护它在退火时免受离子的注入。氮化铝还是由六方氮化硼转变为立方氮化硼的催化剂。室温下与水缓慢反应.可由铝粉在氨或氮气氛中800~1000℃合成，产物为白色到灰蓝色粉末。或由Al2O3-C-N2体系在1600~1750℃反应合成，产物为灰白色粉末。或氯化铝与氨经气相反应制得.涂层可由AlCl3-NH3体系通过气相沉积法合成。利用AIN陶瓷耐热耐熔体侵蚀和热震性，可制作Al蒸发皿、磁流体发电装置及高温透平机耐蚀部件。嘉兴多孔氮化硼

陶瓷注射成型粘结剂须具备以下条件：流动特性好，注射成型黏度适中，且黏度随温度不能波动太大。嘉兴多孔氮化硼

在氮化铝一系列重要的性质中，很为明显的是高的热导率。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。主要机理为：通过点阵或晶格振动，即借助晶格波或热波进行热的传递。量子力学的研究结果告诉我们，晶格波可以作为一种粒子——声子的运动来处理。热波同样具有波粒二象性。载热声子通过结构基元(原子、离子或分子)间进行相互制约、相互协调的振动来实现热的传递。如果晶体为具有完全理想结构的非弹性体，则热可以自由的由晶体的热端不受任何干扰和散射向冷端传递，热导率可以达到很高的数值。其热导率主要由晶体缺陷和声子自身对声子散射控制。嘉兴多孔氮化硼

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