致密度不高的材料熱導(dǎo)率也不會(huì)高。為了獲得高致密度的氮化鋁陶瓷,一般采取的方法有:使用超細(xì)粉、改善燒結(jié)方式、引入燒結(jié)助劑等方法。因此,氮化鋁粉體粒徑的大小會(huì)直接影響到氮化鋁陶瓷燒結(jié)的致密度。超細(xì)氮化鋁粉體由于其高的比表面積,會(huì)在燒結(jié)的過程中增加燒結(jié)的推動(dòng)力,加速燒結(jié)的過程。此外,粉體的尺寸變小也就意味著物質(zhì)的擴(kuò)散距離變短,高溫下有利于液相物質(zhì)的生成,極大地加強(qiáng)了流動(dòng)傳質(zhì)作用。由于氮化鋁自擴(kuò)散系數(shù)小,燒結(jié)非常困難。只有使用純度高的超細(xì)粉,才可以在燒結(jié)的過程中盡可能地減少氣孔的出現(xiàn),保持高致密度。因此,據(jù)中國(guó)粉體網(wǎng)編輯的了解,工業(yè)上一般要求超細(xì)氮化鋁粉體的D50(即顆粒累積分布為50%的粒徑)尺寸盡可能地保持在1~1.5μm左右且粒度均勻。氧化鋁陶瓷基板的熱導(dǎo)率低,熱膨脹系數(shù)和硅不太匹配。臺(tái)州耐溫氧化鋁品牌
氮化鋁在陶瓷在常溫和高溫下都具有良好的耐蝕性、穩(wěn)定性,在2450℃下才會(huì)發(fā)生分解,可以用作高溫耐火材料,如坩堝、澆鑄模具。氮化鋁陶瓷能夠不被銅、鋁、銀等物質(zhì)潤(rùn)濕以及耐鋁、鐵、鋁合金的溶蝕,可以成為良好的容器和高溫保護(hù)層,如熱電偶保護(hù)管和燒結(jié)器具;也可以抵御高溫腐蝕性氣體的侵蝕,用于制備氮化鋁陶瓷靜電卡盤這種重要的半導(dǎo)體制造裝備的零部件。由于氮化鋁對(duì)砷化鎵等熔鹽表現(xiàn)穩(wěn)定,用氮化鋁坩堝代替玻璃來合成砷化鎵半導(dǎo)體,可以消除來自玻璃中硅的污染,獲得高純度的砷化鎵半導(dǎo)體。麗水納米氮化硼商家氮化鋁材料有陶瓷型和薄膜型兩種。
氮化鋁陶瓷的流延成型:料漿均勻流到或涂到支撐板上,或用刀片均勻的刷到支撐面上,形成漿膜,經(jīng)干燥形成一定厚度的均勻的素坯膜的一種料漿成型方法。流延成型工藝包括漿料制備、流延成型、干燥及基帶脫離等過程。溶劑和分散劑:高固相含量的流延漿料是流延成型制備高性能氮化鋁陶瓷的關(guān)鍵因素之一。溶劑和分散劑是高固相含量的流延漿料的關(guān)鍵。溶劑必須滿足以下條件:必須與其他添加成分相溶,如分散劑、粘結(jié)劑和增塑劑等;化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不與粉料發(fā)生化學(xué)反應(yīng);對(duì)粉料顆粒的潤(rùn)濕性能好;易于揮發(fā)與燒除;使用安全、衛(wèi)生且對(duì)環(huán)境污染小。
AlN屬于共價(jià)化合物,自擴(kuò)散系數(shù)小,燒結(jié)致密化非常困難,通常需要使用稀土金屬氧化物和堿土金屬氧化物作為燒結(jié)助劑來促進(jìn)燒結(jié),但仍需要1800℃以上的燒結(jié)溫度。近幾年,出于減少能耗、降低成本以及實(shí)現(xiàn)AlN與金屬漿料的共同燒結(jié)等因素考慮,人們開始注意AlN低溫?zé)Y(jié)技術(shù)的研究。所謂低溫?zé)Y(jié)是個(gè)相對(duì)概念,指的是將AlN的燒結(jié)溫度降低到1600℃至1700℃之間實(shí)現(xiàn)致密度高的燒結(jié)。一般認(rèn)為,AlN表層的氧是在高溫下才開始向其晶格內(nèi)部擴(kuò)散。因此,低溫?zé)Y(jié)另外一個(gè)潛在的有利影響是可以延緩高溫?zé)Y(jié)時(shí)表層氧向AlN晶格內(nèi)部擴(kuò)散,增進(jìn)后續(xù)熱處理過程中的排氧效果,有利于制備出高熱導(dǎo)率的陶瓷材料。低溫?zé)Y(jié)的關(guān)鍵技術(shù)是選擇有效的燒結(jié)助劑。氮化鋁有較高的傳熱能力,至使氮化鋁被大量應(yīng)用于微電子學(xué)。
氮化鋁陶瓷的注凝成型:該工藝的基本原理是在黏度低、固相含量高的料漿中加入有機(jī)單體,在催化劑和引發(fā)劑的作用下,使料漿中的有機(jī)單體交聯(lián)聚合形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使料漿原位固化成型,然后再進(jìn)行脫模、干燥、去除有機(jī)物、燒結(jié),即可得到所需的陶瓷零件。注凝成型的工藝特點(diǎn):坯體強(qiáng)度高、坯體整體均勻性好、可做近凈尺寸成型、適于制備復(fù)雜形狀陶瓷部件和工業(yè)化推廣、無排膠困難、成本低等。目前流延成型和注射成型在制備氮化鋁陶瓷方面具有一定優(yōu)勢(shì),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們對(duì)環(huán)境污染的重視,凝膠流延成型和注凝成型必然會(huì)取代上述兩種方法,成為氮化鋁陶瓷的主要生產(chǎn)方法,從而促進(jìn)氮化鋁陶瓷的推廣與應(yīng)用。氮化鋁可以抵抗大部分融解的鹽的侵襲,包括氯化物及冰晶石〔即六氟鋁酸鈉〕。衢州陶瓷氮化鋁粉體價(jià)格
氮化鋁的價(jià)格高居不下,每公斤上千元的價(jià)格也在一定程度上限制了它的應(yīng)用。臺(tái)州耐溫氧化鋁品牌
氮化鋁陶瓷的制備技術(shù):壓制成形的三個(gè)階段:一階段,主要是顆粒的滑動(dòng)和重排,無論是一般的粉體或者造粒后的粉體,其填充于模具中的很初結(jié)構(gòu)中都含有和顆粒尺寸接近或稍小的空隙。第二階段,顆粒接觸點(diǎn)部位發(fā)生變形和破裂,當(dāng)壓力超過顆粒料的表觀屈服應(yīng)力時(shí),顆粒發(fā)生變形使得顆粒間空隙減小,隨著顆粒的變形,坯體體積很大空隙尺寸減少,塑性低的致密粒料對(duì)應(yīng)的屈服應(yīng)力大,達(dá)到相同致密度所需要更高的壓力。第三階段,坯體進(jìn)一步密實(shí)與彈性壓縮,這一階段起始于高壓力階段,但密度提高幅度較小,此階段發(fā)生一定程度的彈性壓縮,這種彈性壓縮過大,則在脫模后會(huì)造成應(yīng)力開裂與分層。模壓成型的優(yōu)點(diǎn)是成型坯體尺寸準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單、模壓坯體中粘結(jié)劑含量較少、干燥和燒成收縮較小,特別適用于制備形狀簡(jiǎn)單、長(zhǎng)徑比小的制品。但是,這種傳統(tǒng)的成型方法效率低,且制得的AlN陶瓷零部件的尺寸精度取決于所用模具的精度,而高精度模具的制備成本較高。臺(tái)州耐溫氧化鋁品牌
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