杭州球形氧化铝

AlN陶瓷金属化的方法主要有：厚膜金属化法是在陶瓷基板上通过丝网印刷形成封接用金属层、导体（电路布线）及电阻等，通过烧结形成钎焊金属层、电路及引线接点等。厚膜金属化的步骤一般包括：图案设计，原图、浆料的制备，丝网印刷，干燥与烧结。厚膜法的优点是导电性能好，工艺简单，适用于自动化和多品种小批量生产，但结合强度不高，且受温度影响大，高温时结合强度很低。直接覆铜法利用高温熔融扩散工艺将陶瓷基板与高纯无氧铜覆接到一起，所形成的金属层具有导热性好、附着强度高、机械性能优良、便于刻蚀、绝缘性及热循环能力高的优点，但是后续也需要图形化工艺，同时对AlN进行表面热处理时形成的氧化物层会降低AlN基板的热导率。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。杭州球形氧化铝

氮化铝基板材料热膨胀系数（4.6×10-6/K）与SiC芯片热膨胀系数（4.5×10-6/K）相近，导热率系数大（170-230W/m▪K），绝缘性能优异，可以适应SiC的应用要求，是搭载SiC半导体的理想基板材料。以往，氮化铝基板主要通过如下工艺制备：在氮化铝粉末中混合煅烧助剂、粘合剂、增塑剂、分散介质、脱模机等添加剂，通过挤出成型在空气中或氮等非氧化性气氛中加热到350-700℃而将粘合剂去除后（脱脂），在1800-1900℃的氮等非氧化性气氛中保持0.5-10小时的（煅烧）。该法制备氮化铝基板的缺陷：通过上述工艺制备出来的氮化铝基板材料，其击穿电压在室温下显示为30-40kV/mm左右的高绝缘性，但在400℃的高温下则降低到10kV/mm左右。在高温下具备优异绝缘特性的氮化铝基板的制备方法。通过该法可制备出耐高温氮化铝基板材料具有如下特点：氮化铝晶粒平均大小为2-5μm；热导率为170W/m▪K以上；不含枝状晶界相；在400℃下的击穿电压为30kV/mm以上。杭州球形氧化铝氧化铝陶瓷基板的热导率低，热膨胀系数和硅不太匹配。

氮化铝化铝陶瓷是以氮化铝（AlN）为主晶相的陶瓷，氮化铝晶体以四面体为结构单元共价键化合物，具有纤锌矿型结构，属六方晶系。化学组成Al（65.81%）、N（34.19%），比重3.261g/cm3，白色或灰白色，单晶无色透明，常压下的升华分解温度为2450°C，为一种高温耐热材料。热膨胀系数（4.0-6.0）*10-6/℃。多晶氮化铝热导率达260W/（m.k），比氧化铝高5-8倍，所以耐热冲击好，能耐2200℃的高温。此外，氮化铝具有不受铝液和其它熔融金属及砷化镓侵蚀的特性，特别是对熔融铝液具有极好的耐侵蚀性。氮化铝陶瓷有很多优良特性，但是其难加工属性限制了氮化铝陶瓷的发挥。氮化铝陶瓷用普通CNC不能很好的加工，主要是因为氮化铝陶瓷材料较硬，普通CNC不适合加工硬度过高的材料，并且机床内部的精密零件也容易受到陶瓷粉末的侵蚀，加工氮化铝陶瓷可以用鑫腾辉陶瓷CNC，刚性强，防护等级高，专门加工氮化铝陶瓷等特种陶瓷材料。

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，它是将Al粉在高压氮气中点燃后，利用Al和N2反应产生的热量使反应自动维持，直到反应完全，其化学反应式为：2Al(s)+N2(g)→2AlN(s)；其优点是高温自蔓延合成法的本质与铝粉直接氮化法相同，但该法不需要在高温下对Al粉进行氮化，只需在开始时将其点燃，故能耗低、生产效率高、成本低。其缺点是要获得氮化完全的粉体，必需在较高的氮气压力下进行，直接影响了该法的工业化生产。化学气相沉淀法：它是在远高于理论反应温度，使反应产物蒸气形成很高的过饱和蒸气压，导致其自动凝聚成晶核，而后聚集成颗粒。氮化铝应用于陶瓷及耐火材料，氮化铝可应用于结构陶瓷的烧结，制备出来的氮化铝陶瓷。

氮化铝陶瓷低温烧结助剂的选择：在烧结过程中通过添加一些低熔点的烧结助剂，可以在氮化铝烧结过程中产生液相，促进氮化铝胚体的致密烧结。此外，一些烧结助剂除了能够产生液相促进烧结，还能够与氮化铝晶格中的氧杂质反应，起到去除氧杂质净化晶格的作用，从而提高AlN陶瓷的热导性能。然而，烧结助剂不能盲目的添加，添加的量也要适宜，否则可能会产生不利的作用，烧结助剂会引入第二相，第二相的分布控制对热导率影响较大。经研究，在选择氮化铝陶瓷低温烧结助剂时应参照以下几点：添加剂熔点较低，能够在较低的烧结温度下形成液相，通过液相促进烧结；添加剂能够与Al2O3反应，去除氧杂质，净化AlN晶格，进而提高热导率；添加剂不与AlN反应，避免缺陷的产生；添加剂不会诱发AlN发生分解和氧化产生Al2O3和AlON，避免氮化铝陶瓷热导率急剧降低。氮化铝耐热、耐熔融金属的侵蚀，对酸稳定，但在碱性溶液中易被侵蚀。杭州球形氧化铝

结晶氮化铝易潮解，在湿空气中水解生成氯化氢白色烟雾。杭州球形氧化铝

氮化铝陶瓷的制备技术：注射成型被国际上誉为“当今很热门的零部件成形技术”。陶瓷注射成型是将聚合物注射成型方法与陶瓷制备工艺相结合而发展起来的一种制备复杂形状的陶瓷零部件的新兴工艺。相对于传统成型工艺，它的优点主要包括：机械化和自动化程度高、生产效率高、成型周期短、坯体强度高；成型的陶瓷产品具有极高的尺寸精度和表面光洁度；成型产品烧结体性能优越且一致性较好；可近净尺寸成型各种复杂形状，很少甚至无需进行机械加工后处理。需要注意的是，由注射成型得到的制品，其脱脂是一个尤为重要的阶段，因为绝大多数的缺陷都在脱脂阶段形成，如裂纹、气孔、变形、鼓泡等情况，并且在脱脂过程中产生的缺陷无法通过后期的烧结来弥补，所以在某种程度上脱脂决定了很终产品质量。由于注射成型坯体中有机物含量较高，脱脂过快会导致很多缺陷的发生。因此，脱脂工艺优化是注射成型工艺中的一大难题和研究重点。杭州球形氧化铝

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