宁波陶瓷氮化铝哪家好
生产方法:将氨和铝直接进行氮化反应,经粉碎、分级制得氮化铝粉末。或者将氧化铝和炭充分混合,在电炉中于1700℃还原制得氮化铝。将高纯度铝粉脱脂(用抽提或在氮气流中加热到150℃)后,放到镍盘中,将盘放在石英或瓷制反应管内,在提纯的氮气流中慢慢地进行加热。氮化反应在820℃左右时发出白光迅速地进行。此时,必须大量通氮以防止反应管内出现减压。这个激烈的反应完毕后,在氮气流中冷却。由于产物内包有金属铝,可将其粉碎,并在氮气流中于1100~1200℃温度下再加热1~2h,即得到灰白色氮化铝。另外,将铝在1200~1400℃下蒸发气化,使其与氮气反应即得到氮化铝的须状物(金属晶须)。此外,也有将AlCl3·NH3加成物进行热分解的制法。直接氮化法:将氮和铝直接进行氮化反应,经粉碎、分级制得。氮化铝产品质量受反应炉温、原料的预混合以及循环氮化铝粉末所占的混合比例、氮化铝比表面积等条件的影响。因此需严格控制工艺过程,得到稳定特性的氮化铝粉末(如比表面积、一次粒径、凝聚粒径、松密度和表面特性等)。氮化铝膜很早用化学气相沉积(CVI)制备,其沉积温度高达1000摄氏度以上。宁波陶瓷氮化铝哪家好
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。大连片状氮化硼厂家氮化铝粉体的制备工艺主要有直接氮化法和碳热还原法。
机械连接法的特点是采取合理的结构设计将AlN基板与金属连接在一起,主要有热套连接和螺栓连接两种。机械连接方法具有工艺简单,可行性好等特点,但它常常会产生应力集中,并且不适用于高温环境。厚膜法是通过丝网印刷在AlN基板表面涂刷一层导体浆料,经烧结形成引线接点及电路。厚膜导体浆料一般由导电金属粉末(Au、Ag、Cu等,粒度为1-5μm)、玻璃粘结剂和有机载体(包括表面活性剂、有机溶剂和增稠剂等)经混合球磨而成。其中导电金属粉末决定了浆料成膜后的电学性能和机械性能,玻璃粘结剂的作用是粘结导电金属粉末与基体材料并决定了两者之的粘结强度,有机载体作为溶剂将金属粉末与粘结剂混合在一起。
氮化铝陶瓷是以氮化铝(AIN)为主晶相的陶瓷。AIN晶体以〔AIN4〕四面体为结构单元共价键化合物,具有纤锌矿型结构,属六方晶系。化学组成 AI 65.81%,N 34.19%,比重3.261g/cm3,白色或灰白色,单晶无色透明,常压下的升华分解温度为2450℃。为一种高温耐热材料。热膨胀系数(4.0-6.0)X10-6/℃。多晶AIN热导率达260W/(m.k),比氧化铝高5-8倍,所以耐热冲击好,能耐2200℃的极热。此外,氮化铝具有不受铝液和其它熔融金属及砷化镓侵蚀的特性,特别是对熔融铝液具有极好的耐侵蚀性。性能指标:各种电性能(介电常数、介质损耗、体电阻率、介电强度)优良;机械性能好,抗折强度高于Al2O3和BeO陶瓷,可以常压烧结;光传输特性好;无毒。若能以较低的成本制备出氮化铝粉末,将会提高其商品化程度。
AlN自扩散系数小难以烧结,一般采用添加碱土金属化合物及稀土镧系化合物,通过液相烧结实现烧结致密化。烧结助剂能在烧结初期和中期明显促进AlN陶瓷烧结,并且在烧结的后期从陶瓷材料中部分挥发,从而制备纯度及致密化程度都较高的AlN陶瓷材料及制品。在此过程中,助烧剂的种类、添加方式、添加量等均会对AlN陶瓷材料及制品的结构与性能产生明显程度的影响。选择AlN陶瓷烧结助剂应遵循以下原则:能在较低的温度下与AlN颗粒表面的氧化铝发生共熔,产生液相,这样才能降低烧结温度;产生的液相对AlN颗粒有良好的浸润性,才能有效起到烧结助剂作用;烧结助剂与氧化铝有较强的结合能力,以除去杂质氧,净化AlN晶界;液相的流动性好,在烧结后期AlN晶粒生长过程中向三角晶界流动,而不至于形成AlN晶粒间的热阻层;烧结助剂很好不与AlN发生反应,否则既容易产生晶格缺陷,又难于形成多面体形态的AlN完整晶形。AIN晶体以〔AIN4〕四面体为结构单元共价键化合物,具有纤锌矿型结构,属六方晶系。苏州绝缘氮化铝品牌
提高氮化铝陶瓷热导率的途径:加入适当的烧结助剂,可促进氮化铝陶瓷致密化。宁波陶瓷氮化铝哪家好
氮化铝粉体的合成方法:直接氮化法:在高温氮气氛围中,铝粉直接与氮气化合生产氮化铝粉末,反应温度一般在800℃~1200℃。反应式为:2Al+N2→2AlN。该方法的缺点很明显,在反应初期,铝粉颗粒表面会逐渐生成氮化物膜,使氮气难以进一步渗透,阻碍氮气反应,致使产率较低;又由于铝和氮气之间的反应是强放热反应,速度很快,造成AlN粉体自烧结,形成团聚,使得粉体颗粒粗化。碳热还原法:将氧化铝粉末和碳粉的混合粉末在高温下(1400℃~1800℃)的流动氮气中发生还原氮化反应生成AlN粉末。其反应式为:Al2O3+3C+N2→2AlN+3CO。该方法的主要难点在于,对氧化铝和碳的原料要求比较高,原料难以混合均匀,氮化温度较高,合成时间较长,而且还需对过量的碳进行除碳处理,工艺复杂,制备成本较高。宁波陶瓷氮化铝哪家好
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