氮化鋁(AlN)具有高導(dǎo)熱、絕緣、低膨脹、無磁等優(yōu)異性能,是半導(dǎo)體、電真空等領(lǐng)域裝備的關(guān)鍵材料,特別是在航空航天、軌道交通、新能源汽車、高功率LED、5G通訊、電力傳輸、工業(yè)控制等領(lǐng)域功率器件中具有不可取代的作用。目前用于制備復(fù)雜形狀A(yù)lN陶瓷零部件的精密制備技術(shù)主要有模壓成型、注射成型、凝膠注模成型,它們均為有模制造技術(shù)。此外,陶瓷3D打印成型也可實現(xiàn)AlN陶瓷零部件的精密制造,但該方法用于氮化鋁陶瓷成型方面的研究較少,實際應(yīng)用還有待于進一步的研究,故不在的討論范圍之內(nèi)。氮化鋁是高溫和高功率的電子器件的理想材料。紹興超細(xì)氮化鋁哪家好
氮化鋁陶瓷微觀結(jié)構(gòu)對熱導(dǎo)率的影響:在實際應(yīng)用中,常在AlN中加入各種燒結(jié)助劑來降低AlN陶瓷的燒結(jié)溫度,與此同時在氮化鋁晶格中也引入了第二相,致使熱傳導(dǎo)過程中聲子發(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出現(xiàn)幾種情況:從分布形式來看,可分為孤島狀和連續(xù)分布在晶界處;從分布位置來看,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)過程中,可以通過改善燒結(jié)工藝的途徑,如提高燒結(jié)溫度、延長保溫時間、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。成都高導(dǎo)熱氧化鋁供應(yīng)商氮化鋁,共價鍵化合物,化學(xué)式為AIN,是原子晶體,屬類金剛石氮化物、六方晶系。
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陶瓷材料,這樣得天獨厚的優(yōu)點使得業(yè)界對它的應(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)展其實并不順?biāo)?。盡管在1877年就已合成,但隨后的100多年間其實都沒什么實際應(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)用范圍也在不斷擴大,尤其是進入21世紀(jì)后,人們對微電子技術(shù)的重視又為氮化鋁材料的發(fā)展增添了不少籌碼。
納米氮化鋁粉體主要用途:導(dǎo)熱硅膠和導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂:超高導(dǎo)熱納米AIN復(fù)合的硅膠具有良好的導(dǎo)熱性,良好的電絕緣性,較寬的電絕緣性使用溫度(工作溫度-60℃ --200℃ ,較低的稠度和良好的施工性能。產(chǎn)品已達(dá)或超過進口產(chǎn)品,因為可取代同類進口產(chǎn)品而較廣應(yīng)用于電子器件的熱傳遞介質(zhì),提高工作效率。如CPU與散熱器填隙、大功率三極管、可控硅元件、二極管、與基材接觸的細(xì)縫處的熱傳遞介質(zhì)。納米導(dǎo)熱膏是填充IC或三極管與散熱片之間的空隙,增大它們之間的接觸面積,達(dá)到更好的散熱效果。其他應(yīng)用領(lǐng)域:納米氮化鋁應(yīng)用于熔煉有色金屬和半導(dǎo)體材料砷化銨的紺蝸、蒸發(fā)舟、熱電偶的保護管、高溫絕緣件、微波介電材料、耐高溫及耐腐蝕結(jié)構(gòu)陶瓷及透明氮化鋁微波陶瓷制品,以及目前應(yīng)用與PI樹脂,導(dǎo)熱絕緣云母帶,導(dǎo)熱脂,絕緣漆以及導(dǎo)熱油等。高溫自蔓延法和低溫碳熱還原合成工藝是很有發(fā)展前景的氮化鋁粉末合成方法。
氮化鋁陶瓷的注凝成型:該工藝的基本原理是在黏度低、固相含量高的料漿中加入有機單體,在催化劑和引發(fā)劑的作用下,使料漿中的有機單體交聯(lián)聚合形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使料漿原位固化成型,然后再進行脫模、干燥、去除有機物、燒結(jié),即可得到所需的陶瓷零件。注凝成型的工藝特點:坯體強度高、坯體整體均勻性好、可做近凈尺寸成型、適于制備復(fù)雜形狀陶瓷部件和工業(yè)化推廣、無排膠困難、成本低等。目前流延成型和注射成型在制備氮化鋁陶瓷方面具有一定優(yōu)勢,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們對環(huán)境污染的重視,凝膠流延成型和注凝成型必然會取代上述兩種方法,成為氮化鋁陶瓷的主要生產(chǎn)方法,從而促進氮化鋁陶瓷的推廣與應(yīng)用。氮化鋁由于造價高,只能用于磨損嚴(yán)重的部位。深圳球形氮化鋁粉體生產(chǎn)商
氮化鋁的應(yīng)用:應(yīng)用于襯底材料,AlN晶體是GaN、AlGaN以及AlN外延材料的理想襯底。紹興超細(xì)氮化鋁哪家好
高電阻率、高熱導(dǎo)率和低介電常數(shù)是電子封裝用基片材料的很基本要求。封裝用基片還應(yīng)與硅片具有良好的熱匹配、易成型、高表面平整度、易金屬化、易加工、低成本等特點和一定的力學(xué)性能。陶瓷由于具有絕緣性能好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、熱導(dǎo)率高、高頻特性好等優(yōu)點,成為很常用的基片材料。常用的陶瓷基片材料有氧化鈹、氧化鋁、氮化鋁等,其中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;氧化鈹雖然有優(yōu)良的性能,但其粉末有劇毒;而氮化鋁陶瓷具有高熱導(dǎo)率、好的抗熱沖擊性、高溫下依然擁有良好的力學(xué)性能,被認(rèn)為是很理想的基板材料。氮化鋁陶瓷擁有高硬度和高溫強度性能,可用作切割工具、砂輪和拉絲模以及制造工具材料、金屬陶瓷材料的原料。還具有優(yōu)良的耐磨損性能,可用作耐磨損零件,但由于造價高,只能用于磨損嚴(yán)重的部位。將某些易氧化的金屬或非金屬表面包覆AlN涂層,可以提高其抗氧化、耐磨的性能;也可以用作防腐蝕涂層,如腐蝕性物質(zhì)的處理器和容器的襯里等。紹興超細(xì)氮化鋁哪家好