宁波陶瓷氮化硼厂家

氮化铝陶瓷微观结构对热导率的影响：在实际应用中，常在AlN中加入各种烧结助剂来降低AlN陶瓷的烧结温度，与此同时在氮化铝晶格中也引入了第二相，致使热传导过程中声子发生散射导致热导率下降。添加烧结助剂引入的第二相会出现几种情况：从分布形式来看，可分为孤岛状和连续分布在晶界处；从分布位置来看，可分为分布在晶界三角处和晶界其他处。连续分布的晶粒可为声子提供了更直接的通道，直接接触AlN晶粒比孤立分布的AlN晶粒具有更高的热导率，所以第二相是连续分布的更好；分布于晶界三角处的AlN陶瓷在热传导过程中产生的干扰散射较少，而且能够使AlN晶粒间保持接触，故而第二相分布在晶界三角处更好。此外，晶界相若分布不均匀，会导致大量的气孔存在，阻碍声子的散射，导致AlN的热导率下降，晶界含量、晶界大小以及气孔率对热导率的表现也有一定的影响。因此，在AlN陶瓷的烧结过程中，可以通过改善烧结工艺的途径，如提高烧结温度、延长保温时间、热处理等，改善晶体内部缺陷，尽可能使第二相连续分布以及位于三叉晶界处，从而提高氮化铝陶瓷的热导率。环氧树脂作为一种有着很好的化学性能和力学稳定性的高分子材料，它固化方便，收缩率低。宁波陶瓷氮化硼厂家

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。宁波陶瓷氮化硼厂家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。

目前发现的适合作为烧结助剂的材料有Y2O3、CaO、Li2O、BaO、MgO、SrO2、La2O3、HfO2和CeO2等不与AlN发生反应的氧化物，以及一些稀土金属与碱土金属的氟化物和少量具有还原性的化合物（CaC2、YC2、TiO2、ZrO2、TiN等）。单独采用某种单一的烧结助剂，在常压下烧结通常需要高于1800℃的温度，利用复合助剂，设计合理的助剂及配比，可以进一步有效降低烧结温度，也是目前普遍采用的一种氮化铝低温烧结方法。氮化铝陶瓷基板电子封装领域的应用范围越来越广，目前也有一些国内企业在这个领域有所建树，然而相对于早已接近红海的海外市场，我国的氮化铝陶瓷基板的发展仍处于起步阶段，在高性能粉体及高导热基板的制备生产上仍有一定的差距。深入了解材料的作用机理，从根源上“对症下药”，才能让我国的陶瓷基板产业更上一个台阶。

高电阻率、高热导率和低介电常数是电子封装用基片材料的很基本要求。封装用基片还应与硅片具有良好的热匹配、易成型、高表面平整度、易金属化、易加工、低成本等特点和一定的力学性能。陶瓷由于具有绝缘性能好、化学性质稳定、热导率高、高频特性好等优点，成为很常用的基片材料。常用的陶瓷基片材料有氧化铍、氧化铝、氮化铝等，其中氧化铝陶瓷基板的热导率低，热膨胀系数和硅不太匹配；氧化铍虽然有优良的性能，但其粉末有剧毒；而氮化铝陶瓷具有高热导率、好的抗热冲击性、高温下依然拥有良好的力学性能，被认为是很理想的基板材料。氮化铝陶瓷拥有高硬度和高温强度性能，可用作切割工具、砂轮和拉丝模以及制造工具材料、金属陶瓷材料的原料。还具有优良的耐磨损性能，可用作耐磨损零件，但由于造价高，只能用于磨损严重的部位。将某些易氧化的金属或非金属表面包覆AlN涂层，可以提高其抗氧化、耐磨的性能；也可以用作防腐蚀涂层，如腐蚀性物质的处理器和容器的衬里等。氮化铝粉体的制备工艺：高温自蔓延合成法：高温自蔓延合成法是直接氮化法的衍生方法。

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。氮化铝是一种很有前途的高功率集成电路基片和包装材料。嘉兴耐温氮化硼供应商

氮化铝陶瓷基板用量十分巨大。宁波陶瓷氮化硼厂家

提高氮化铝陶瓷热导率的途径：加入适当的烧结助剂，引入添加剂主要有两方面的作用：促进氮化铝陶瓷致密化。氮化铝是共价化合物，具有熔点高、自扩散系数小的特点，一般难以烧结致密，使用添加剂可以在较低温度产生液相，润湿晶粒，从而达到致密化。净化晶格。氮化铝低氧有很强的亲和力，晶格中经常固溶了氧，产生铝空位，降低了声子的平均自由程，热导率也因此降低。合适的添加剂可以有效与晶格中氧反应生成第二相，净化晶格，提高热导率。大量的研究表明，稀土金属氧化物和氟化物、碱土金属氧化物和氟化物等均可以作为助烧剂提高氮化铝的热导率。但添加剂的量应适当，过多会增加杂质含量，从而影响热导率；过少又起不到烧结助剂的作用。复合助剂比单一的添加剂能更有效的提高热导率，同时还能降低烧结温度。宁波陶瓷氮化硼厂家

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