温州高导热氮化铝粉体

在现有可作为基板材料使用的陶瓷材料中，Si3N4陶瓷抗弯强度很高，耐磨性好，是综合机械性能很好的陶瓷材料，同时其热膨胀系数很小，因而被很多人认为是一种很有潜力的功率器件封装基片材料。但是其制备工艺复杂，成本较高，热导率偏低，主要适合应用于强度要求较高但散热要求不高的领域。而氮化铝各方面性能同样也非常，尤其是在电子封装对热导率的要求方面，氮化铝优势巨大。不足的是，较高成本的原料和工艺使得氮化铝陶瓷价格很高，这是制约氮化铝基板发展的主要问题。但是随着氮化铝制备技术的不断发展，其成本必定会有所降低，氮化铝陶瓷基板在大功率LED领域大面积应用指日可待。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。温州高导热氮化铝粉体

提高氮化铝陶瓷热导率的途径：选择合适的烧结工艺，热压烧结：热压烧结是指在机械压力和温度同时作用下，对粉料进行烧结获得致密块体的过程。热压烧结可以使加热烧结和加压成型同时进行。在高温下坯体持续受到压力作用，粉末原料处于热塑性状态，有利于物质的扩散和流动，并且外加压力抵消了形变阻力，促进了粉末颗粒之间的接触。热压烧结可以降低氮化铝陶瓷的烧结温度，而且不用烧结助剂也能使氮化铝烧结致密，且除氧能力强，但是缺点是设备昂贵，而且只能制备形状简单的样品。天津陶瓷氮化铝粉体品牌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。

高导热氮化铝基片的烧结工艺重点包括烧结方式、烧结助剂的添加、烧结气氛的控制等。放电等离子烧结是20世纪90年代发展并成熟的一种烧结技术，它利用脉冲大电流直接施加于模具和样品上，产生体加热使被烧结样品快速升温；同时，脉冲电流引起颗粒间的放电效应，可净化颗粒表面，实现快速烧结，有效地抑制颗粒长大。使用SPS技术能够在较低温度下进行烧结，且升温速度快，烧结时间短。微波烧结是利用特殊频段的电磁波与介质的相互耦合产生介电损耗，使坯体整体加热的烧结方法。微波同时提高了粉末颗粒活性，加速物质的传递。微波烧结也是一种快速烧结法，同样可保证样品安全卫生无污染。虽然机理与放电等离子体烧结有所不同，但是两者都能实现整体加热，才能极大地缩短烧结周期，所得陶瓷晶体细小均匀。

氮化铝基板材料热膨胀系数（4.6×10-6/K）与SiC芯片热膨胀系数（4.5×10-6/K）相近，导热率系数大（170-230W/m▪K），绝缘性能优异，可以适应SiC的应用要求，是搭载SiC半导体的理想基板材料。以往，氮化铝基板主要通过如下工艺制备：在氮化铝粉末中混合煅烧助剂、粘合剂、增塑剂、分散介质、脱模机等添加剂，通过挤出成型在空气中或氮等非氧化性气氛中加热到350-700℃而将粘合剂去除后（脱脂），在1800-1900℃的氮等非氧化性气氛中保持0.5-10小时的（煅烧）。该法制备氮化铝基板的缺陷：通过上述工艺制备出来的氮化铝基板材料，其击穿电压在室温下显示为30-40kV/mm左右的高绝缘性，但在400℃的高温下则降低到10kV/mm左右。在高温下具备优异绝缘特性的氮化铝基板的制备方法。通过该法可制备出耐高温氮化铝基板材料具有如下特点：氮化铝晶粒平均大小为2-5μm；热导率为170W/m▪K以上；不含枝状晶界相；在400℃下的击穿电压为30kV/mm以上。结晶氮化铝溶于水、无水乙醇、，微溶于盐酸，其水溶液呈酸性。

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。氮化铝膜是指用气相沉积、液相沉积、表面转化或其它表面技术制备的氮化铝覆盖层。上海超细氮化硼

高温自蔓延合成法的本质与铝粉直接氮化法相同，但该法不需要在高温下对Al粉进行氮化。温州高导热氮化铝粉体

氮化铝陶瓷是一种综合性能优良的新型陶瓷材料，具有优良的热传导性、可靠的电绝缘性、低的介电常数和介电损耗、无毒以及与硅相匹配的热膨胀系数等一系列优良特性，被认为是新一代高集程度半导体基片和电子器件封装的理想材料，受到了国内外研究者的较广重视。理论上，氮化铝的热导率接近于氧化铍的热导率，但由于氧化铍有剧毒，在工业生产中逐渐被停止使用。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。另外，氮化铝还耐高温，耐腐蚀，不为多种熔融金属和融盐所浸润，因此，可用作高级耐火材料和坩埚材料，也可用作防腐蚀涂层，如腐蚀性物质的容器和处理器的里衬等。氮化铝粉末还可作为添加剂加入各种金属或非金属中来改善这些材料的性能。高纯度的氮化铝陶瓷呈透明状，可用作电子光学器件。氮化铝还具有优良的耐磨耗性能，可用作研磨材料和耐磨损零件。温州高导热氮化铝粉体