氮化鋁陶瓷的制備技術(shù)：注射成型被國(guó)際上譽(yù)為“當(dāng)今很熱門(mén)的零部件成形技術(shù)”。陶瓷注射成型是將聚合物注射成型方法與陶瓷制備工藝相結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的一種制備復(fù)雜形狀的陶瓷零部件的新興工藝。相對(duì)于傳統(tǒng)成型工藝，它的優(yōu)點(diǎn)主要包括：機(jī)械化和自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)效率高、成型周期短、坯體強(qiáng)度高；成型的陶瓷產(chǎn)品具有極高的尺寸精度和表面光潔度；成型產(chǎn)品燒結(jié)體性能優(yōu)越且一致性較好；可近凈尺寸成型各種復(fù)雜形狀，很少甚至無(wú)需進(jìn)行機(jī)械加工后處理。需要注意的是，由注射成型得到的制品，其脫脂是一個(gè)尤為重要的階段，因?yàn)榻^大多數(shù)的缺陷都在脫脂階段形成，如裂紋、氣孔、變形、鼓泡等情況，并且在脫脂過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷無(wú)法通過(guò)后期的燒結(jié)來(lái)彌補(bǔ)，所以在某種程度上脫脂決定了很終產(chǎn)品質(zhì)量。由于注射成型坯體中有機(jī)物含量較高，脫脂過(guò)快會(huì)導(dǎo)致很多缺陷的發(fā)生。因此，脫脂工藝優(yōu)化是注射成型工藝中的一大難題和研究重點(diǎn)。AIN陶瓷的金屬化性能較好，可替代有毒性的氧化鈹瓷在電子工業(yè)中較廣應(yīng)用。臺(tái)州超細(xì)氮化硼供應(yīng)商

氮化鋁陶瓷基片制造并非易事：氮化鋁的很大特點(diǎn)是熱膨脹系數(shù)（CTE）與半導(dǎo)體硅（Si）相當(dāng)，且熱導(dǎo)率高，理論上氮化鋁熱導(dǎo)率可達(dá)到320W/(m·K)，但成本很高。由于制備氮化鋁陶瓷的重點(diǎn)原料氮化鋁粉體制備工藝復(fù)雜、能耗高、周期長(zhǎng)、價(jià)格昂貴，國(guó)內(nèi)的氮化鋁粉體很大程度上依賴進(jìn)口。原料的批次穩(wěn)定性、成本也成為國(guó)內(nèi)氮化鋁陶瓷基片材料制造的瓶頸。氮化鋁基板生產(chǎn)呈地區(qū)集中狀態(tài)，美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)家和地區(qū)是全球很主要的電子元件生產(chǎn)和研發(fā)中心，在氮化鋁陶瓷基片的研究已遠(yuǎn)早于國(guó)內(nèi)。日本已有較多企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)氮化鋁陶瓷基片，目前是全球很大的氮化鋁陶瓷基片生產(chǎn)國(guó)。深圳多孔氮化硼廠家氮化鋁陶瓷基板是理想的大規(guī)模集成電路散熱基板和封裝材料。

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。

氮化鋁材料有陶瓷型和薄膜型兩種。氮化鋁熱導(dǎo)率高、絕緣性能好電阻率高達(dá)4x lUfs7,"cm.,熱膨脹系數(shù)小(2.55一3.8U; x i0一“K一‘，化學(xué)性能穩(wěn)定，在innU℃時(shí)才與空氣發(fā)生氧化。在真空中可穩(wěn)定到ISUU}}。致密型氮化鋁是抗水的，幾乎不與濃無(wú)機(jī)酸發(fā)生反應(yīng)。密度為3.26gIcm3,熔點(diǎn)24UU C'彈性模量為3U( -- 31 f7C}Pa,抗彎強(qiáng)度為2sa一350MPa ,莫氏硬度為g.A1N陶瓷用粉末冶金法制得』氮化鋁薄膜用反應(yīng)濺射法制得。AlU陶瓷片川于大功率半導(dǎo)體集成電路和大功率的厚模電路,AIN薄膜用于薄膜器件的介質(zhì)和耐磨、耐熱、散熱好的鍍層。氮化鋁可用作鋁、銅、銀、鉛等金屬熔煉的坩堝和燒鑄模具材料。

AlN陶瓷金屬化的方法主要有：化學(xué)鍍金屬化法是在沒(méi)有外電流通過(guò)的情況下，利用還原劑將溶液中的金屬離子還原在呈催化活性的物體表面上，在物體表面形成金屬鍍層?；瘜W(xué)鍍法金屬化的結(jié)合強(qiáng)度很大程度上依賴于基體表面的粗糙度，在一定范圍內(nèi)，基體表面的粗糙度越大，結(jié)合強(qiáng)度越高；另一方面，化學(xué)鍍金屬化法的附著性不佳，且金屬圖形的制備仍需圖形化工藝實(shí)現(xiàn)。激光金屬化法利用激光的熱效應(yīng)使AlN表面發(fā)生熱分解，直接生成金屬導(dǎo)電層。激光照射到AlN陶瓷表面后，陶瓷表面吸收激光的能量，表面溫度上升。當(dāng)AlN表面溫度達(dá)到熱分解溫度時(shí)，AlN表面就會(huì)發(fā)生熱分解，析出金屬鋁。具有成本低、效率高、設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)實(shí)踐中得到了較廣的應(yīng)用。但是，激光金屬化也同樣面臨著許多問(wèn)題，如：金屬化層表面生成團(tuán)聚物并呈多孔性，金屬化層的附著性差和金屬厚度不均等。氮化鋁硬度高，超過(guò)傳統(tǒng)氧化鋁，是新型的耐磨陶瓷材料。深圳多孔氮化硼廠家

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。臺(tái)州超細(xì)氮化硼供應(yīng)商

目前，氮化鋁也存在一些問(wèn)題。其一是粉體在潮濕的環(huán)境極易與水中羥基形成氫氧化鋁，在AlN粉體表面形成氧化鋁層，氧化鋁晶格溶入大量的氧，降低其熱導(dǎo)率，而且也改變其物化性能，給AlN粉體的應(yīng)用帶來(lái)困難。抑制AlN粉末的水解處理主要是借助化學(xué)鍵或物理吸附作用在AlN顆粒表面涂覆一種物質(zhì)，使之與水隔離，從而避免其水解反應(yīng)的發(fā)生。目前抑制水解處理的方法主要有：表面化學(xué)改性和表面物理包覆。其二是氮化鋁的價(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。制備氮化鋁粉末一般都需要較高的溫度，從而導(dǎo)致生產(chǎn)制備過(guò)程中的能耗較高，同時(shí)存在安全風(fēng)險(xiǎn)，這也是一些高溫制備方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的主要弊端。再者是生產(chǎn)制備過(guò)程中的雜質(zhì)摻入或者有害產(chǎn)物的生成問(wèn)題，例如碳化還原反應(yīng)過(guò)量碳粉的去除問(wèn)題，以及化學(xué)氣相沉積法的氯化氫副產(chǎn)物的去除問(wèn)題，這都要求制備氮化鋁的過(guò)程中需對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行提純，這也導(dǎo)致了生產(chǎn)制備氮化鋁的成本居高不下。臺(tái)州超細(xì)氮化硼供應(yīng)商

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