大连球形氮化铝粉体

氮化铝陶瓷是一种综合性能优良的新型陶瓷材料，具有优良的热传导性、可靠的电绝缘性、低的介电常数和介电损耗、无毒以及与硅相匹配的热膨胀系数等一系列优良特性，被认为是新一代高集程度半导体基片和电子器件封装的理想材料，受到了国内外研究者的较广重视。理论上，氮化铝的热导率接近于氧化铍的热导率，但由于氧化铍有剧毒，在工业生产中逐渐被停止使用。与其它几种陶瓷材料相比较，氮化铝陶瓷综合性能优良，非常适用于半导体基片和结构封装材料，在电子工业中的应用潜力非常巨大。另外，氮化铝还耐高温，耐腐蚀，不为多种熔融金属和融盐所浸润，因此，可用作高级耐火材料和坩埚材料，也可用作防腐蚀涂层，如腐蚀性物质的容器和处理器的里衬等。氮化铝粉末还可作为添加剂加入各种金属或非金属中来改善这些材料的性能。高纯度的氮化铝陶瓷呈透明状，可用作电子光学器件。氮化铝还具有优良的耐磨耗性能，可用作研磨材料和耐磨损零件。氮化铝还是由六方氮化硼转变为立方氮化硼的催化剂。大连球形氮化铝粉体

氮化铝陶瓷的注射成型：陶瓷注射成型技术（CIM）是一种制造复杂形状陶瓷零部件的新兴技术，在制备复杂小部件方面有着其不可比拟的独特优势。随着近年来全球范围内电子陶瓷产业化规模的不断扩大，CIM 技术诱人的应用前景更值得期待。该工艺主要包括喂料制备、注射成型、脱脂和烧结。粘结剂是氮化铝陶瓷粉末的载体，决定了喂料注射成形的流变性能和注射性能。良好的粘结剂可起到形状维持的作用，且有效减少坯体变形和脱脂缺陷的产生。陶瓷注射成型粘结剂须具备以下条件：流动特性好，注射成型黏度适中，且黏度随温度不能波动太大，以减少缺陷产生；对粉体的润湿性和粘附作用好；具有高导热性和低热膨胀系数。 一般由多组分有机物组成，单一有机粘结剂很难满足流动性要求。微米氮化铝厂家推荐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。

氮化铝粉体制备技术发展趋势：AlN粉体作为一种性能优异的粉体原料，国内外研究者通过不断的科技创新来解决现有工艺存在的技术问题，同时也在不断探索新的、更高效的制备技术。在微米级AlN粉体合成方面，目前很主要的工艺仍是碳热还原法和直接氮化法，这两种工艺具有技术成熟、设备简单、得到产品质量好等特点，已在工业中得到大规模应用。获得更高纯度、粒度可控、形貌均匀分散的高性能粉体是AlN制备技术的发展方向，针对不同应用领域应开发多种规格的粉体，以满足导热陶瓷基板、AlN单晶半导体、高纯靶材、导热填料等领域对AlN粉体原料的要求。同时，在生产中也需要对现有技术及装备进行不断优化，进一步提高产品的批次稳定性，增加产出效率，降低生产成本。

活性金属钎焊法是在普通钎料中加入一些化学性质较为活泼的过渡元素如：Ti、Zr、Al、Nb、V等。一定温度下，这些活泼元素会与陶瓷基板在界面处发生化学反应，形成反应过渡层，如图7所示。反应过渡层的主要产物是一些金属间化合物，并具有与金属相同的结构，因此可以被熔化的金属润湿。共烧法是通过丝网印刷工艺在AlN陶瓷生片表面涂刷一层难熔金属（Mo、W等）的厚膜浆料，一起脱脂烧成，使导电金属与AlN陶瓷烧成为一体结构。共烧法根据烧结温度的高低可分为低温共烧(LTCC)和高温共烧(HTCC)两种方式，低温共烧基板的烧结温度一般为800-900℃，而高温共烧基板的烧结温度为1600-1900℃。烧结后，为了便于芯片引线键合及焊接，还需在金属陶瓷复合体的金属位置镀上一层Sn或Ni等熔点较低的金属。氮化铝防导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。

氧杂质对热导率的影响：AIN极易发生水解和氧化，使氮化铝表面发生氧化，导致氧固溶入AIN晶格中形成铝空位缺陷，这样就会导致声子散射增加，平均自由程降低，热导率也随之降低。因此，为了提高热导率，加入合适的烧结助剂来除去晶格中的氧杂质是一种有效的办法。氮化铝陶瓷的烧结的关键控制要素：AlN是共价化合物，原子的自扩散系数小，键能强，导致很难烧结致密，其熔点高达3000℃以上，烧结温度更是高达1900℃以上，如此高的烧结温度严重制约了氮化铝在工业上的实际应用。此外，AlN表层的氧杂质是在高温下才开始向其晶格内部扩散的，因此低温烧结还有另外一个作用，即延缓烧结时表层的氧杂质向AlN晶格内部扩散，减少晶格内的氧杂质，因此制备高热导率的AlN陶瓷材料，低温烧结技术的研究势在必行。目前工业上，氮化铝陶瓷的烧结有多种方式，可以根据实际需求，采取不同的烧结方法来获得致密的陶瓷体，无论用什么烧结方式，细化氮化铝原始粉料以及添加适宜的低温烧结助剂能够有效降低氮化铝陶瓷的烧结温度。氮化铝粉体的制备工艺：高温自蔓延合成法：高温自蔓延合成法是直接氮化法的衍生方法。大连球形氮化铝粉体

氮化铝，共价键化合物，化学式为AIN，是原子晶体，属类金刚石氮化物、六方晶系。大连球形氮化铝粉体

氮化铝的热传导机理：热导率，也即导热系数，作为衡量物质导热能力的量度，是导热材料很重要的性质之一。AIN属于共价化合物，其分子内部没有可自由移动的电子，因此热量的传递是以晶格振动这种形式来实现的，这种方式叫“声子传热”。晶体内部温度高的部分能量大，温度低的部分能量小，能量通过声子之间互相作用，从高能量向低能量发生传递，能量的迁移导致热量的传导。可以看到，把晶格内部的原子看成小球，这些小球之间彼此由弹簧（共价键）连接起来，从而每个原子的振动都要牵动周围的原子，使振动以弹性波的形式在晶体中传播。这种晶格振动产生的能量量子，即“声子”，声子相互作用使振动传递，从而使能量迁移，传导热量。大连球形氮化铝粉体

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