嘉兴纳米氮化铝

氮化铝具有高热导率、良好的电绝缘性、低介电常数、无毒等性能，应用前景十分广阔，特别是随着大功率和超大规模集成电路的发展，集成电路和基片间散热的重要性也越来越明显。因此，基片必须要具有高的导热率和电阻率。为满足这一要求，国内外研究学者开发出了一系列高性能的陶瓷基片材料，其中主要包括：Al2O3、BeO、AlN、BN、Si3N4、SiC，其中氮化铝是综合性能很优良的新型先进陶瓷材料，被认为是新一代高集成度半导体基片和电子器件的理想封装材料。烧结过程是氮化铝陶瓷制备的一个重要阶段，直接影响陶瓷的显微结构如晶粒尺寸与分布、气孔率和晶界体积分数等。因此烧结技术成为制备高质量氮化铝陶瓷的关键技术。氮化铝陶瓷常用的烧结技术有无压烧结、热压烧结、放电等离子烧结、微波烧结等。氮化铝硬度高，超过传统氧化铝，是新型的耐磨陶瓷材料。嘉兴纳米氮化铝

流延成型的体系，有机流延体系和水基流延体系。有机流延体系所用到的添加剂的成分均有毒，对绿色生产提出了很大的挑战。近年来，研究者一直致力于寻找添加剂毒性小的流延成型方法。郭坚等以无水乙醇和异丙醇为混合溶剂，利用流延成型制备AlN生坯，烧结后得到AlN陶瓷的热导率为178 W/(m·K)。水基流延体系因为其绿色环保等特点，成为流延成型发展趋势。但其在成型后需要对陶瓷生坯进行干燥，目前干燥技术还有待进一步完善。相对而言，流延成型的生产效率高，产品质量高，但此种方法存在的局限性是只能成型简单外形的陶瓷生坯，无法满足复杂外形的陶瓷生坯成型要求。近年来，随着微电子技术的飞速发展，大规模集成电路和大功率微波器件对高尺寸精度的异形封装和散热器件的需求正在每年成倍增加，因而需要越来越多的微型、复杂形状高导热AlN陶瓷零部件，但是传统的加工方法很难制备出形状和尺寸精度满足需要的零部件。于是，另一种成型方法——粉末注射成型获得越来越多的关注。嘉兴纳米氮化铝氮化铝还具有良好的耐磨损和耐腐蚀性能，可用作防护膜。

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。

氮化铝选用高纯度且为微粉的“氮化铝粉末”，一般而言氧质量含量在1.2%以下，碳质量含量为0.04%以下，Fe含量为30ppm以下，Si含量为60ppm以下。氮化铝粉体的很大粒径很好控制在20μm以下的氮化铝粉末。此处，“氧”基本上属于杂质，但有防止过分煅烧的作用，因此为了防止煅烧导致的煅烧体强度下降优先选用氧质量含量在0.7%以上的氮化铝粉末。此外，在原料中常含有“煅烧助剂”，大多使用稀土金属化合物、碱土金属化合物、过渡金属化合物等。例如可选用氧化钇或氧化铝等，这些煅烧助剂与氮化铝粉体形成复合的氧化物液相，该液相带来煅烧体的高密度化，同时，提取氮化铝晶粒中属于杂质的氧，以结晶晶界的氧化物进行偏析，从而使氮化铝基板的导热率提高。由于氮化铝的声表面波速度高，具有压电性，可用作声表面波器件。

氮化铝是氮和铝的化合物，化学式为AIN,六方晶系。颜色淡蓝或绿色。莫氏硬度5。理论密度3.26g/cm²。升华分解温度2450C,导热系数高（0.072cal/(cm·C))膨胀系数6.09×10~/C,抗热震性能好，能耐2200~20℃的急冷急热。AIN在800C可能被氧化，因而作耐火材料时需加注意，但在1300C左右具有较好的抗氧化性能。温度更高，因氧化物保护层开裂破坏，氧化加速。AIN不易被液体铜、铝、铅润湿。它与AI2O2非常相容，在1600C下可形成y一氧氮化铝（y-AION)。y-AION即Sialon(塞隆）,化学式3AIN·7ALO2。7-AION的机械性质与AIN相近，而抗化学侵蚀性能比AIN更好，可制造AIN基耐火材料。”-AION抗热震性优于ALO3和MgO等氧化物耐火材料而其抗腐蚀性又优于SiC和Si,N,等非氧化物耐火材料。AIN容易水解。介电常数8.5.电阻率2×10"Q-cm,是良好的电绝缘体。作为耐火材料领域的应用，可用AIN质堆塌拉制四、N族元素单晶，还可用AIN制砖砌筑金属精炼炉内衬，以及用AIN制造金属熔池用的浸入式热电偶套管。提高氮化铝陶瓷热导率的途径：加入适当的烧结助剂，可促进氮化铝陶瓷致密化。嘉兴纳米氮化铝

提高氮化铝粉末的纯度，理想的氮化铝粉料应含适量的氧。嘉兴纳米氮化铝

结晶氮化铝：无色斜方品系结晶工业品为淡黄色或深黄色结晶。密度2. 398}!cm3。加热到lUU℃分解释放出氯化氢。溶于水、无水乙醇、，微溶于盐酸，其水溶液呈酸性。易潮解，在湿空气中水解生成氯化氢白色烟雾。由煤，碱石粉经沸腾焙烧，再经粉碎后与ir}酸反应.经澄清后，把清液浓缩，析出结晶，固液分离制得。主要用于情密铸造模壳的硬化剂，木材防腐剂，造纸施胶沉淀剂，石汕1一业加氢裂化催化剂单体的原料。也用干羊毛的精制、染色。以及饮用水、含高氟水‘工业水的处理，含油污水净化。嘉兴纳米氮化铝

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