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東莞單晶氮化鋁

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-03-08

氮化鋁的特性:熱導(dǎo)率高(約320W/m·K),接近BeO和SiC,是Al2O3的5倍以上;熱膨脹系數(shù)(4.5×10-6℃)與Si(3.5~4×10-6℃)和GaAs(6×10-6℃)匹配;各種電性能(介電常數(shù)、介質(zhì)損耗、體電阻率、介電強(qiáng)度)優(yōu)良;機(jī)械性能好,抗折強(qiáng)度高于Al2O3和BeO陶瓷,可以常壓燒結(jié);純度高;光傳輸特性好;無(wú)毒;可采用流延工藝制作。是一種很有前途的高功率集成電路基片和包裝材料。由于氮化鋁壓電效應(yīng)的特性,氮化鋁晶體的外延性伸展也用於表面聲學(xué)波的探測(cè)器。而探測(cè)器則會(huì)放置於矽晶圓上。只有非常少的地方能可靠地制造這些細(xì)的薄膜。利用氮化鋁陶瓷具有較高的室溫和高溫強(qiáng)度,膨脹系數(shù)小,導(dǎo)熱性好的特性,可以用作高溫結(jié)構(gòu)件熱交換器材料等。利用氮化鋁陶瓷能耐鐵、鋁等金屬和合金的溶蝕性能,可用作Al、Cu、Ag、Pb等金屬熔煉的坩堝和澆鑄模具材料。氮化鋁可以用作高溫結(jié)構(gòu)件熱交換器材料等。東莞單晶氮化鋁

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氮化鋁因其相對(duì)優(yōu)異的導(dǎo)熱性和無(wú)毒性質(zhì)而成為很常用的材料。它具有非常高的導(dǎo)熱性和出色的電絕緣性能的非常有趣的組合。這使得氮化鋁注定用于電力和微電子應(yīng)用。例如,它在半導(dǎo)體中用作電路載體(基板)或在 LED 照明技術(shù)或大功率電子設(shè)備中用作散熱器。氮化鋁耐熔融鋁、鎵、鐵、鎳、鉬、硅和硼。氮化鋁可以金屬化、電鍍和釬焊。它也是一種良好的電絕緣體,如果需要,可以很容易地進(jìn)行金屬化。出于這個(gè)原因,該材料通常用作散熱器或其他需要快速散熱的應(yīng)用。氮化鋁可以形成大的形狀,也很容易作為薄基板獲得。氮化鋁主要用于電子領(lǐng)域,特別是當(dāng)散熱是一項(xiàng)重要功能時(shí)。高導(dǎo)熱性和出色的電絕緣性使氮化鋁適用于各種極端環(huán)境,尤其適用于要求苛刻的電氣應(yīng)用。氮化鋁的特性是高導(dǎo)熱性、高電絕緣能力和低熱膨脹。紹興絕緣氧化鋁多少錢陶瓷注射成型技術(shù)是一種制造復(fù)雜形狀陶瓷零部件的新興技術(shù)。

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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(wú)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(guò)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(guò)大,則在脫模后會(huì)造成應(yīng)力開(kāi)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。

氧雜質(zhì)對(duì)熱導(dǎo)率的影響:AIN極易發(fā)生水解和氧化,使氮化鋁表面發(fā)生氧化,導(dǎo)致氧固溶入AIN晶格中形成鋁空位缺陷,這樣就會(huì)導(dǎo)致聲子散射增加,平均自由程降低,熱導(dǎo)率也隨之降低。因此,為了提高熱導(dǎo)率,加入合適的燒結(jié)助劑來(lái)除去晶格中的氧雜質(zhì)是一種有效的辦法。氮化鋁陶瓷的燒結(jié)的關(guān)鍵控制要素:AlN是共價(jià)化合物,原子的自擴(kuò)散系數(shù)小,鍵能強(qiáng),導(dǎo)致很難燒結(jié)致密,其熔點(diǎn)高達(dá)3000℃以上,燒結(jié)溫度更是高達(dá)1900℃以上,如此高的燒結(jié)溫度嚴(yán)重制約了氮化鋁在工業(yè)上的實(shí)際應(yīng)用。此外,AlN表層的氧雜質(zhì)是在高溫下才開(kāi)始向其晶格內(nèi)部擴(kuò)散的,因此低溫?zé)Y(jié)還有另外一個(gè)作用,即延緩燒結(jié)時(shí)表層的氧雜質(zhì)向AlN晶格內(nèi)部擴(kuò)散,減少晶格內(nèi)的氧雜質(zhì),因此制備高熱導(dǎo)率的AlN陶瓷材料,低溫?zé)Y(jié)技術(shù)的研究勢(shì)在必行。目前工業(yè)上,氮化鋁陶瓷的燒結(jié)有多種方式,可以根據(jù)實(shí)際需求,采取不同的燒結(jié)方法來(lái)獲得致密的陶瓷體,無(wú)論用什么燒結(jié)方式,細(xì)化氮化鋁原始粉料以及添加適宜的低溫?zé)Y(jié)助劑能夠有效降低氮化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度。利用AIN陶瓷耐熱耐熔體侵蝕和熱震性,可制作Al蒸發(fā)皿、磁流體發(fā)電裝置及高溫透平機(jī)耐蝕部件。

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氮化鋁在取向硅鋼二次再結(jié)晶中的作用:二次再結(jié)晶在取向鋼的制造過(guò)程中不可缺少,它是在鋼鐵材料的方向性方面發(fā)生的現(xiàn)象。可以這樣形容,在幾乎無(wú)方向性的基體中,一粒沙子在一瞬間長(zhǎng)大成1立方米大的巖石,其結(jié)晶方位大約可達(dá)到95%的取向度。在此期問(wèn),為了抑制基體的長(zhǎng)大,普通的高斯法中,采用MnS、RG和RGH鋼中則利用的是MnSe、Sb,而這里將談?wù)凙IN。關(guān)于二次再結(jié)晶的機(jī)理已有很多文獻(xiàn)介紹,這里就A1N的特殊性進(jìn)行描述。HiB鋼熱軋材中的A1N必須是固溶態(tài)或極細(xì)小的AIN。具有(100)[001]方位的立方體織構(gòu)鋼,可以通過(guò)對(duì)含A1熱軋板進(jìn)行交叉冷軋得到,這時(shí)該鋼種具有以下三個(gè)重要的特征。AlN很好是1微米左右粗大尺寸,為此,熱軋時(shí)板坯加熱溫度低好,熱軋板的高溫退火對(duì)AIN的粗大化有利。采用交叉熱軋,雖然可以進(jìn)一步提高產(chǎn)生(100)面的機(jī)率,但隨著C量的增加,(100)[001]方位即45度立方體的混合比例將增加。關(guān)于氮化鋁的導(dǎo)熱機(jī)理,國(guó)內(nèi)外已做了大量的研究,并已形成了較為完善的理論體系。寧波微米氧化鋁價(jià)格

陶瓷電子基板和封裝材料領(lǐng)域,其性能遠(yuǎn)超氧化鋁。東莞單晶氮化鋁

氮化鋁(AlN)是一種六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)的共價(jià)鍵化合物,晶格參數(shù)為a=3.114,c=4.986。純氮化鋁呈藍(lán)白色,通常為灰色或灰白色,是典型的III-Ⅴ族寬禁帶半導(dǎo)體材料。氮化鋁(AlN)具有度、高體積電阻率、高絕緣耐壓、熱膨脹系數(shù)、與硅匹配好等特性,不但用作結(jié)構(gòu)陶瓷的燒結(jié)助劑或增強(qiáng)相,尤其是在近年來(lái)大火的陶瓷電子基板和封裝材料領(lǐng)域,其性能遠(yuǎn)超氧化鋁。與其它幾種陶瓷材料相比較,氮化鋁陶瓷綜合性能優(yōu)良,非常適用于半導(dǎo)體基片和結(jié)構(gòu)封裝材料,在電子工業(yè)中的應(yīng)用潛力非常巨大。理論上AlN熱導(dǎo)率可達(dá)320W·m-1·K-1,但由于AlN中的雜質(zhì)和缺陷造成實(shí)際產(chǎn)品的熱導(dǎo)率還不到200W·m-1·K-1。這主要是由于晶體內(nèi)的結(jié)構(gòu)基元都不可能有完全嚴(yán)格的均勻分布,總是存在稀疏稠密的不同區(qū)域,所以載流聲子在傳播過(guò)程中,總會(huì)受到干擾和散射。東莞單晶氮化鋁

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