广州电绝缘氮化铝粉体

影响氮化铝陶瓷热导率的因素：致密度：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，降低其平均自由程，进而降低氮化铝陶瓷的热导率。同时，低致密度的样品其机械性能也可能达不到相关应用要求。因此，高致密度是氮化铝陶瓷具有高热导率的前提。显微结构：氮化铝陶瓷的显微组织结构与其热力学性能有着一一对应，显微结构包括晶粒尺寸、形貌和晶界第二相的含量及分布等。实际的氮化铝陶瓷为多相组成的多晶体，它主要由氮化铝晶相、铝酸盐第二相（晶界相）以及气孔等缺陷组成。除了对氮化铝的晶格缺陷进行研究外，许多人还对氮化铝的晶粒、晶界形貌、晶界相的组成、性质、含量、分布、以及它们与热导率的关系进行了较广研究，一般认为铝酸盐第二相的分布对热导率的影响很为重要。氮化铝的价格高居不下，每公斤上千元的价格也在一定程度上限制了它的应用。广州电绝缘氮化铝粉体

流延成型的体系，有机流延体系和水基流延体系。有机流延体系所用到的添加剂的成分均有毒，对绿色生产提出了很大的挑战。近年来，研究者一直致力于寻找添加剂毒性小的流延成型方法。郭坚等以无水乙醇和异丙醇为混合溶剂，利用流延成型制备AlN生坯，烧结后得到AlN陶瓷的热导率为178 W/(m·K)。水基流延体系因为其绿色环保等特点，成为流延成型发展趋势。但其在成型后需要对陶瓷生坯进行干燥，目前干燥技术还有待进一步完善。相对而言，流延成型的生产效率高，产品质量高，但此种方法存在的局限性是只能成型简单外形的陶瓷生坯，无法满足复杂外形的陶瓷生坯成型要求。近年来，随着微电子技术的飞速发展，大规模集成电路和大功率微波器件对高尺寸精度的异形封装和散热器件的需求正在每年成倍增加，因而需要越来越多的微型、复杂形状高导热AlN陶瓷零部件，但是传统的加工方法很难制备出形状和尺寸精度满足需要的零部件。于是，另一种成型方法——粉末注射成型获得越来越多的关注。绍兴电绝缘氮化铝厂家氮化铝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。

氮化铝陶瓷的应用：氮化铝粉末纯度高，粒径小，活性大，是制造高导热氮化铝陶瓷基片的主要原料。氮化铝陶瓷基片，热导率高，膨胀系数低，强度高，耐高温，耐化学腐蚀，电阻率高，介电损耗小，是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。氮化铝硬度高,超过传统氧化铝,是新型的耐磨陶瓷材料,但由于造价高,只能用于磨损严重的部位.利用AIN陶瓷耐热耐熔体侵蚀和热震性，可制作GaAs晶体坩埚、Al蒸发皿、磁流体发电装置及高温透平机耐蚀部件，利用其光学性能可作红外线窗口。氮化铝薄膜可制成高频压电元件、超大规模集成电路基片等。氮化铝耐热、耐熔融金属的侵蚀，对酸稳定，但在碱性溶液中易被侵蚀。AIN新生表面暴露在湿空气中会反应生成极薄的氧化膜。 利用此特性，可用作铝、铜、银、铅等金属熔炼的坩埚和烧铸模具材料。AIN陶瓷的金属化性能较好，可替代有毒性的氧化铍瓷在电子工业中较广应用。

活性金属钎焊法是在普通钎料中加入一些化学性质较为活泼的过渡元素如：Ti、Zr、Al、Nb、V等。一定温度下，这些活泼元素会与陶瓷基板在界面处发生化学反应，形成反应过渡层，如图7所示。反应过渡层的主要产物是一些金属间化合物，并具有与金属相同的结构，因此可以被熔化的金属润湿。共烧法是通过丝网印刷工艺在AlN陶瓷生片表面涂刷一层难熔金属（Mo、W等）的厚膜浆料，一起脱脂烧成，使导电金属与AlN陶瓷烧成为一体结构。共烧法根据烧结温度的高低可分为低温共烧(LTCC)和高温共烧(HTCC)两种方式，低温共烧基板的烧结温度一般为800-900℃，而高温共烧基板的烧结温度为1600-1900℃。烧结后，为了便于芯片引线键合及焊接，还需在金属陶瓷复合体的金属位置镀上一层Sn或Ni等熔点较低的金属。氮化铝是综合机械性能很好的陶瓷材料，同时其热膨胀系数很小。

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。氮化铝不但机械性能好，抗折强度高于Al2O3和BeO陶瓷，硬度高，还耐高温耐腐蚀。绍兴电绝缘氮化铝厂家

氮化铝陶瓷基板具有导热效率高、力学性能好、耐腐蚀、电性能优、可焊接等特点。广州电绝缘氮化铝粉体

AlN陶瓷金属化的方法主要有：化学镀金属化法是在没有外电流通过的情况下，利用还原剂将溶液中的金属离子还原在呈催化活性的物体表面上，在物体表面形成金属镀层。化学镀法金属化的结合强度很大程度上依赖于基体表面的粗糙度，在一定范围内，基体表面的粗糙度越大，结合强度越高；另一方面，化学镀金属化法的附着性不佳，且金属图形的制备仍需图形化工艺实现。激光金属化法利用激光的热效应使AlN表面发生热分解，直接生成金属导电层。激光照射到AlN陶瓷表面后，陶瓷表面吸收激光的能量，表面温度上升。当AlN表面温度达到热分解温度时，AlN表面就会发生热分解，析出金属铝。具有成本低、效率高、设备维护简单等优点，在生产实践中得到了较广的应用。但是，激光金属化也同样面临着许多问题，如：金属化层表面生成团聚物并呈多孔性，金属化层的附着性差和金属厚度不均等。广州电绝缘氮化铝粉体