氮化鋁陶瓷是以氮化鋁(AIN)為主晶相的陶瓷。AIN晶體以〔AIN4〕四面體為結(jié)構(gòu)單元共價(jià)鍵化合物，具有纖鋅礦型結(jié)構(gòu)，屬六方晶系?；瘜W(xué)組成 AI 65.81%，N 34.19%，比重3.261g/cm3，白色或灰白色，單晶無(wú)色透明，常壓下的升華分解溫度為2450℃。為一種高溫耐熱材料。熱膨脹系數(shù)（4.0-6.0）X10-6/℃。多晶AIN熱導(dǎo)率達(dá)260W/(m.k)，比氧化鋁高5-8倍，所以耐熱沖擊好，能耐2200℃的極熱。此外，氮化鋁具有不受鋁液和其它熔融金屬及砷化鎵侵蝕的特性，特別是對(duì)熔融鋁液具有極好的耐侵蝕性。性能指標(biāo)：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)；光傳輸特性好；無(wú)毒。氮化鋁有較高的傳熱能力，至使氮化鋁被大量應(yīng)用于微電子學(xué)。深圳單晶氮化硼廠家

氮化鋁因其相對(duì)優(yōu)異的導(dǎo)熱性和無(wú)毒性質(zhì)而成為很常用的材料。它具有非常高的導(dǎo)熱性和出色的電絕緣性能的非常有趣的組合。這使得氮化鋁注定用于電力和微電子應(yīng)用。例如，它在半導(dǎo)體中用作電路載體（基板）或在 LED 照明技術(shù)或大功率電子設(shè)備中用作散熱器。氮化鋁耐熔融鋁、鎵、鐵、鎳、鉬、硅和硼。氮化鋁可以金屬化、電鍍和釬焊。它也是一種良好的電絕緣體，如果需要，可以很容易地進(jìn)行金屬化。出于這個(gè)原因，該材料通常用作散熱器或其他需要快速散熱的應(yīng)用。氮化鋁可以形成大的形狀，也很容易作為薄基板獲得。氮化鋁主要用于電子領(lǐng)域，特別是當(dāng)散熱是一項(xiàng)重要功能時(shí)。高導(dǎo)熱性和出色的電絕緣性使氮化鋁適用于各種極端環(huán)境，尤其適用于要求苛刻的電氣應(yīng)用。氮化鋁的特性是高導(dǎo)熱性、高電絕緣能力和低熱膨脹。深圳單晶氮化硼廠家在實(shí)際產(chǎn)品中，氮化鋁的晶體結(jié)構(gòu)不能完全均均勻分布，并且存在許多雜質(zhì)和缺陷。

喂料體系的流變性能對(duì)注射成形起著至關(guān)重要的作用，優(yōu)良的喂料體系應(yīng)該具備低粘度、度和良好的溫度穩(wěn)定性。在成型工藝工程中，既要使喂料具有良好的流動(dòng)性，能完好地填充模具，同時(shí)也應(yīng)有合適的粘度，避免兩相分離，溫度過(guò)高則容易引起粘結(jié)劑的分解，分解出的氣體易造成坯體內(nèi)部氣孔；溫度過(guò)低則粘度過(guò)高，喂料流動(dòng)性差，造成充模不完全。注射壓力也對(duì)生坯質(zhì)量有較大影響，壓力過(guò)低則不能完全排空模具型腔內(nèi)的氣體，造成注射不飽滿，壓力過(guò)高則造成生坯應(yīng)力較大，不易脫模以及脫模后應(yīng)力的釋放造成坯體的變形及開(kāi)裂。注射速度也對(duì)坯體質(zhì)量有較大影響，較低則喂料填充模具過(guò)慢，填充過(guò)程中冷卻后流動(dòng)性降低，不能完整填充模具，注射速度過(guò)高則容易造成噴射及兩相分離，造成零件表面流紋痕。綜上所述，應(yīng)綜合考慮并選擇適合的注射參數(shù)，制備出完好的氮化鋁陶瓷生坯。

由于氮化鋁具有與鋁、鈣等金屬不潤(rùn)濕等特性，所以可以用其作坩堝、保護(hù)管、澆注模具等。將氮化鋁陶瓷作為金屬熔池可以用在浸入式熱電偶保護(hù)管中，由于它不粘附熔融金屬，在800~1000度的熔池中可以連續(xù)使用大約3000個(gè)小時(shí)以上并且不會(huì)被侵蝕破壞。此外，由于氮化鋁材料對(duì)熔鹽砷化鎵等材料性能穩(wěn)定，那么將氮化鋁坩堝替代玻璃進(jìn)行砷化鎵半導(dǎo)體的合成，能夠完全消除硅的污染而得到高純度的砷化鎵。氮化鋁陶瓷擁有高硬度和高溫強(qiáng)度性能，可制作切割工具、砂輪、拉絲模以及制造工具材料、金屬陶瓷材料的原料。氮化鋁應(yīng)用于陶瓷及耐火材料，氮化鋁可應(yīng)用于結(jié)構(gòu)陶瓷的燒結(jié)，制備出來(lái)的氮化鋁陶瓷。

提高氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率的途徑：選擇合適的燒結(jié)工藝，熱壓燒結(jié)：熱壓燒結(jié)是指在機(jī)械壓力和溫度同時(shí)作用下，對(duì)粉料進(jìn)行燒結(jié)獲得致密塊體的過(guò)程。熱壓燒結(jié)可以使加熱燒結(jié)和加壓成型同時(shí)進(jìn)行。在高溫下坯體持續(xù)受到壓力作用，粉末原料處于熱塑性狀態(tài)，有利于物質(zhì)的擴(kuò)散和流動(dòng)，并且外加壓力抵消了形變阻力，促進(jìn)了粉末顆粒之間的接觸。熱壓燒結(jié)可以降低氮化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度，而且不用燒結(jié)助劑也能使氮化鋁燒結(jié)致密，且除氧能力強(qiáng)，但是缺點(diǎn)是設(shè)備昂貴，而且只能制備形狀簡(jiǎn)單的樣品。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。深圳單晶氮化硼廠家

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。深圳單晶氮化硼廠家

氮化鋁陶瓷的流延成型：粘結(jié)劑和增塑劑，在流延漿料中加入粘結(jié)劑與增塑劑主要是為了提高薄片的強(qiáng)度和改善薄片的韌性及延展性。流延薄片在室溫下自然干燥時(shí)，溶劑不斷揮發(fā)，粘結(jié)劑則能自身固化成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)防止薄片中的顆粒沉降，并且賦予薄片一定的強(qiáng)度。增塑劑的引入保證了薄片的柔韌性，同時(shí)降低了粘結(jié)劑在室溫和較低溫度時(shí)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。流延成型的工藝特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備不太復(fù)雜，工藝穩(wěn)定，可連續(xù)生產(chǎn)，效率高，自動(dòng)化程度高，坯膜性能均一且易于控制, 適于制造各種超薄形陶瓷器件，氧化鋁陶瓷基片等。缺點(diǎn)：坯體密度小，收縮性高。深圳單晶氮化硼廠家

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