苏州陶瓷氮化铝粉体厂家

氮化铝的特性：热导率高(约320W/m·K)，接近BeO和SiC，是Al2O3的5倍以上；热膨胀系数(4.5×10-6℃)与Si(3.5~4×10-6℃)和GaAs(6×10-6℃)匹配；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；纯度高；光传输特性好；无毒；可采用流延工艺制作。是一种很有前途的高功率集成电路基片和包装材料。由于氮化铝压电效应的特性，氮化铝晶体的外延性伸展也用於表面声学波的探测器。而探测器则会放置於矽晶圆上。只有非常少的地方能可靠地制造这些细的薄膜。利用氮化铝陶瓷具有较高的室温和高温强度，膨胀系数小，导热性好的特性，可以用作高温结构件热交换器材料等。利用氮化铝陶瓷能耐铁、铝等金属和合金的溶蚀性能，可用作Al、Cu、Ag、Pb等金属熔炼的坩埚和浇铸模具材料。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。苏州陶瓷氮化铝粉体厂家

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。苏州陶瓷氮化铝粉体厂家直接氮化法：直接氮化法就是在高温的氮气气氛中，铝粉直接与氮气化合生成氮化铝粉体。

薄膜法是通过真空镀膜技术在AlN基板表面实现金属化。通常采用的真空镀膜技术有离子镀、真空蒸镀、溅射镀膜等。但金属和陶瓷是两种物理化学性质完全不同的材料，直接在陶瓷基板表面进行金属化得到的金属化层的附着力不高，并且陶瓷基板与金属的热膨胀系数不匹配，在工作时会受到较大的热应力。为了提高金属化层的附着力和减小陶瓷与金属的热应力，陶瓷基板一般采用多层金属结构。直接覆铜法(DBC)是一种基于陶瓷基板发展起来的陶瓷表面金属化方法，基本原理是：在弱氧化环境中，与陶瓷表面连接的金属铜表面会被氧化形成一层Cu[O]共晶液相，该液相对互相接触的金属铜和陶瓷基板表面都具有良好润湿效果，并在界面处形成CuAlO2等化合物使金属铜能够牢固的敖接在陶瓷表面，实现陶瓷表面的金属化。而AlN基板具有较强的共价键，金属铜直接覆着在其表面的附着力不高，因此必须进行预处理来改善其与Cu的附着力。一般先对其表面进行氧化，生成一层薄Al2O3，通过该氧化层来实现与金属铜的连接。

氮化铝是氮和铝的化合物，化学式为AIN,六方晶系。颜色淡蓝或绿色。莫氏硬度5。理论密度3.26g/cm²。升华分解温度2450C,导热系数高（0.072cal/(cm·C))膨胀系数6.09×10~/C,抗热震性能好，能耐2200~20℃的急冷急热。AIN在800C可能被氧化，因而作耐火材料时需加注意，但在1300C左右具有较好的抗氧化性能。温度更高，因氧化物保护层开裂破坏，氧化加速。AIN不易被液体铜、铝、铅润湿。它与AI2O2非常相容，在1600C下可形成y一氧氮化铝（y-AION)。y-AION即Sialon(塞隆）,化学式3AIN·7ALO2。7-AION的机械性质与AIN相近，而抗化学侵蚀性能比AIN更好，可制造AIN基耐火材料。”-AION抗热震性优于ALO3和MgO等氧化物耐火材料而其抗腐蚀性又优于SiC和Si,N,等非氧化物耐火材料。AIN容易水解。介电常数8.5.电阻率2×10"Q-cm,是良好的电绝缘体。作为耐火材料领域的应用，可用AIN质堆塌拉制四、N族元素单晶，还可用AIN制砖砌筑金属精炼炉内衬，以及用AIN制造金属熔池用的浸入式热电偶套管。氮化铝粉体的制备工艺还有自蔓延合成法、原位自反应合成法、等离子化学合成法及化学气相沉淀法等。

采用小粒径氮化铝粉：氮化铝烧结过程的驱动力为表面能，颗粒细小的AlN粉体能够增强烧结活性，增加烧结推动力从而加速烧结过程。研究证实，当氮化铝原始粉料的起始粒径细小20倍后，陶瓷的烧结速率将增加147倍。烧结原料应选择粒径小且分布均匀的氮化铝粉，可防止二次再结晶，内部的大颗粒易发生晶粒异常生长而不利于致密化烧结；若颗粒分布不均匀，在烧结过程中容易发生个别晶体异常长大而影响烧结。此外，氮化铝陶瓷的烧结机理有时也受原始粉末粒度的影响。微米级的氮化铝粉体按体积扩散机理进行烧结，而纳米级的粉体则按晶界扩散或者表面扩散机理进行烧结。但目前而言，细小均匀的氮化铝粉体制备很困难，大多通过湿化学法结合碳热还原法制备，不但烧结工艺复杂，而且耗能多多规模的推广应用仍旧有一定的限制。国内在小粒径高性能氮化铝粉的供应上，仍十分稀缺。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。苏州陶瓷氮化铝粉体厂家

氮化铝可用作铝、铜、银、铅等金属熔炼的坩埚和烧铸模具材料。苏州陶瓷氮化铝粉体厂家

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。苏州陶瓷氮化铝粉体厂家

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