氮化鋁陶瓷微觀結(jié)構(gòu)對(duì)熱導(dǎo)率的影響:在實(shí)際應(yīng)用中,常在AlN中加入各種燒結(jié)助劑來(lái)降低AlN陶瓷的燒結(jié)溫度,與此同時(shí)在氮化鋁晶格中也引入了第二相,致使熱傳導(dǎo)過(guò)程中聲子發(fā)生散射導(dǎo)致熱導(dǎo)率下降。添加燒結(jié)助劑引入的第二相會(huì)出現(xiàn)幾種情況:從分布形式來(lái)看,可分為孤島狀和連續(xù)分布在晶界處;從分布位置來(lái)看,可分為分布在晶界三角處和晶界其他處。連續(xù)分布的晶??蔀槁曌犹峁┝烁苯拥耐ǖ?,直接接觸AlN晶粒比孤立分布的AlN晶粒具有更高的熱導(dǎo)率,所以第二相是連續(xù)分布的更好;分布于晶界三角處的AlN陶瓷在熱傳導(dǎo)過(guò)程中產(chǎn)生的干擾散射較少,而且能夠使AlN晶粒間保持接觸,故而第二相分布在晶界三角處更好。此外,晶界相若分布不均勻,會(huì)導(dǎo)致大量的氣孔存在,阻礙聲子的散射,導(dǎo)致AlN的熱導(dǎo)率下降,晶界含量、晶界大小以及氣孔率對(duì)熱導(dǎo)率的表現(xiàn)也有一定的影響。因此,在AlN陶瓷的燒結(jié)過(guò)程中,可以通過(guò)改善燒結(jié)工藝的途徑,如提高燒結(jié)溫度、延長(zhǎng)保溫時(shí)間、熱處理等,改善晶體內(nèi)部缺陷,盡可能使第二相連續(xù)分布以及位于三叉晶界處,從而提高氮化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率。氮化鋁陶瓷基板具有導(dǎo)熱效率高、力學(xué)性能好、耐腐蝕、電性能優(yōu)、可焊接等特點(diǎn)。溫州多孔氮化鋁品牌
氮化鋁化鋁陶瓷是以氮化鋁(AlN)為主晶相的陶瓷,氮化鋁晶體以四面體為結(jié)構(gòu)單元共價(jià)鍵化合物,具有纖鋅礦型結(jié)構(gòu),屬六方晶系?;瘜W(xué)組成Al(65.81%)、N(34.19%),比重3.261g/cm3,白色或灰白色,單晶無(wú)色透明,常壓下的升華分解溫度為2450°C,為一種高溫耐熱材料。熱膨脹系數(shù)(4.0-6.0)*10-6/℃。多晶氮化鋁熱導(dǎo)率達(dá)260W/(m.k),比氧化鋁高5-8倍,所以耐熱沖擊好,能耐2200℃的高溫。此外,氮化鋁具有不受鋁液和其它熔融金屬及砷化鎵侵蝕的特性,特別是對(duì)熔融鋁液具有極好的耐侵蝕性。氮化鋁陶瓷有很多優(yōu)良特性,但是其難加工屬性限制了氮化鋁陶瓷的發(fā)揮。氮化鋁陶瓷用普通CNC不能很好的加工,主要是因?yàn)榈X陶瓷材料較硬,普通CNC不適合加工硬度過(guò)高的材料,并且機(jī)床內(nèi)部的精密零件也容易受到陶瓷粉末的侵蝕,加工氮化鋁陶瓷可以用鑫騰輝陶瓷CNC,剛性強(qiáng),防護(hù)等級(jí)高,專門加工氮化鋁陶瓷等特種陶瓷材料。湖州耐溫氮化鋁供應(yīng)商陶瓷電子基板和封裝材料領(lǐng)域,其性能遠(yuǎn)超氧化鋁。
陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到陶瓷基片表面(單面或雙面)上的特殊工藝板。氮化鋁陶瓷基板是以氮化鋁陶瓷為主要原材料制造而成的基板。氮化鋁陶瓷基板作為一種新型陶瓷基板,具有導(dǎo)熱效率高、力學(xué)性能好、耐腐蝕、電性能優(yōu)、可焊接等特點(diǎn),是理想的大規(guī)模集成電路散熱基板和封裝材料。近年來(lái),隨著我國(guó)電子信息行業(yè)的快速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)陶瓷基板的性能要求不斷提升,氮化鋁陶瓷基板憑借其優(yōu)異的特征,其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展。氮化鋁陶瓷基板應(yīng)用領(lǐng)域較廣,涉及到汽車電子、光電通信、航空航天、消費(fèi)電子、LED、軌道交通、新能源等多個(gè)領(lǐng)域,但受生產(chǎn)工藝、技術(shù)水平、市場(chǎng)價(jià)格等因素的影響,目前我國(guó)氮化鋁陶瓷基板應(yīng)用范圍仍較窄,主要應(yīng)用在制造業(yè)領(lǐng)域。相比與氧化鋁陶瓷基板,氮化鋁陶瓷基板性能優(yōu)異,隨著市場(chǎng)對(duì)基板性能的要求不斷提升,未來(lái)我國(guó)氮化鋁陶瓷基板行業(yè)發(fā)展空間廣闊。
氮化鋁的應(yīng)用:應(yīng)用于發(fā)光材料,氮化鋁(AlN)的直接帶隙禁帶很大寬度為6.2eV,相對(duì)于間接帶隙半導(dǎo)體有著更高的光電轉(zhuǎn)換效率。AlN作為重要的藍(lán)光和紫外發(fā)光材料,應(yīng)用于紫外/深紫外發(fā)光二極管、紫外激光二極管以及紫外探測(cè)器等。此外,AlN可以和III族氮化物如GaN和InN形成連續(xù)的固溶體,其三元或四元合金可以實(shí)現(xiàn)其帶隙從可見(jiàn)波段到深紫外波段的連續(xù)可調(diào),使其成為重要的高性能發(fā)光材料??梢哉f(shuō),從性能的角度講,氮化鋁與氮化硅是目前很適合用作電子封裝基片的材料,但他們也有個(gè)共同的問(wèn)題就是價(jià)格過(guò)高。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。
氮化鋁(AlN)綜合性能相當(dāng)優(yōu)良,是當(dāng)前具有高熱傳導(dǎo)性和出色的電絕緣特性這一有趣組合的先進(jìn)陶瓷材料,這樣得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn)使得業(yè)界對(duì)它的應(yīng)用潛力十分看好。盡管氮化鋁是當(dāng)前材料科學(xué)界很炙手可熱的材料之一,但其發(fā)展其實(shí)并不順?biāo)臁1M管在1877年就已合成,但隨后的100多年間其實(shí)都沒(méi)什么實(shí)際應(yīng)用,直到20世紀(jì)50年代,人們才成功制得氮化鋁陶瓷,并作為耐火材料應(yīng)用于純鐵、鋁以及鋁合金的熔煉。要發(fā)展氮化鋁陶瓷,選對(duì)方向很關(guān)鍵。目前氮化鋁陶瓷的制備工藝日趨成熟,應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大,尤其是進(jìn)入21世紀(jì)后,人們對(duì)微電子技術(shù)的重視又為氮化鋁材料的發(fā)展增添了不少籌碼。氮化鋁具有高絕緣耐壓、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。紹興多孔氮化鋁生產(chǎn)商
氮化鋁具有六方纖鋅礦晶體結(jié)構(gòu),具有密度低、強(qiáng)度高、耐熱性好、導(dǎo)熱系數(shù)高、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。溫州多孔氮化鋁品牌
脫脂體中的殘留碳被除去,以得到具有理想煅燒體組織和熱導(dǎo)率的氮化鋁煅燒體。如果爐內(nèi)壓力超過(guò)150Pa,則不能充分地除去碳,如果溫度超過(guò)1500℃進(jìn)行加熱,氮化鋁晶粒將會(huì)有致密化的趨勢(shì),碳的擴(kuò)散路徑將會(huì)被閉合,因此不能充分的除去碳。此處,如果在爐內(nèi)壓力0.4MPa以上的加壓氣氛下進(jìn)行煅燒,則液相化的煅燒助劑不易揮發(fā),能有效的預(yù)制氮化鋁晶粒的空隙產(chǎn)生,能有效的提高氮化鋁基板的絕緣特性;如果煅燒溫度不足1700℃,則由于氮化鋁的晶粒的粒子生長(zhǎng)不充分而無(wú)法得到致密的的煅燒體組織,導(dǎo)致基板的導(dǎo)熱率下降,;另一方面,如果煅燒溫度超過(guò)1900℃,則氮化鋁晶粒過(guò)度長(zhǎng)大,導(dǎo)致氧化鋁晶粒間的空隙增大,從而導(dǎo)致氮化鋁基板的絕緣性下降。一般而言,氮化鋁晶粒的平均粒徑在2μm到5μm之間可以有較好的熱導(dǎo)率及機(jī)械強(qiáng)度。晶粒過(guò)小,致密度下降,則導(dǎo)熱率下降;晶粒過(guò)大,則氮化鋁晶粒間隙增大,從而存在絕緣性、機(jī)械強(qiáng)度下降的情況。此處,非氧化性氣氛是指不含氧等氧化性氣體的惰性氣氛,還原氣氛等。溫州多孔氮化鋁品牌
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