目前，AlN陶瓷燒結(jié)氣氛有3種：中性氣氛、還原型氣氛和弱還原型氣氛。中性氣氛采用常用的N2、還原性氣氛采用CO，弱還原性氣氛則使用H2。在還原氣氛中，AlN陶瓷的燒結(jié)時(shí)間及保溫時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，且其燒結(jié)溫度不能過(guò)高，以免AlN被還原。而在中性氣氛中不會(huì)出現(xiàn)上述情況，因此一般選擇在氮?dú)庵袩Y(jié)，以此獲得性能更高的AlN陶瓷。在氮化鋁陶瓷基板燒結(jié)過(guò)程中，除了工藝和氣氛影響著產(chǎn)品的性能外，燒結(jié)助劑的選擇也尤為重要。AlN燒結(jié)助劑一般是堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物，燒結(jié)助劑主要有兩方面的作用：一方面形成低熔點(diǎn)物相，實(shí)現(xiàn)液相燒結(jié)，降低燒結(jié)溫度，促進(jìn)坯體致密化；另一方面，高熱導(dǎo)率是AlN基板的重要性能，而實(shí)現(xiàn)AlN基板中由于存在氧雜質(zhì)等各種缺陷，熱導(dǎo)率低于及理論值，加入燒結(jié)助劑可以與氧反應(yīng)，使晶格完整化，進(jìn)而提高熱導(dǎo)率。選擇多元復(fù)合燒結(jié)助劑，往往能獲得比單一燒結(jié)助劑更好的燒結(jié)效果找到合適的低溫?zé)Y(jié)助劑，實(shí)現(xiàn)AlN低溫?zé)Y(jié)，就可以減少能耗、降低成本，便于進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。 氧化鈹雖然有優(yōu)良的性能，但其粉末有劇毒。湖州導(dǎo)熱氮化硼廠家

由于具有優(yōu)良的熱、電、力學(xué)性能。氮化鋁陶瓷引起了國(guó)內(nèi)外研究者的較廣關(guān)注，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)所用材料的性能提出了更高的要求。氮化鋁陶瓷也必將在許多領(lǐng)域得到更為較廣的應(yīng)用！雖然多年來(lái)通過(guò)許多研究者的不懈努力，在粉末的制備、成形、燒結(jié)等方面的研究均取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。但就截止2013年4月而言，氮化鋁的商品化程度并不高，這也是影響氮化鋁陶瓷進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵因素。為了促進(jìn)氮化鋁研究和應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展，必須做好下面兩個(gè)研究工作。研究低成本的粉末制備工藝和方法！制約氮化鋁商品化的主要因素就是價(jià)格問(wèn)題。若能以較低的成本制備出氮化鋁粉末，將會(huì)提高其商品化程度！高溫自蔓延法和低溫碳熱還原合成工藝是很有發(fā)展前景的粉末合成方法。二者具有低成本和適合大規(guī)模生產(chǎn)的特點(diǎn)!研究復(fù)雜形狀的氮化鋁陶瓷零部件的凈近成形技術(shù)如注射成形技術(shù)等。它對(duì)充分發(fā)揮氮化鋁的性能優(yōu)勢(shì).拓寬它的應(yīng)用范圍具有重要意義！湖州導(dǎo)熱氮化硼廠家氮化鋁硬度高，超過(guò)傳統(tǒng)氧化鋁，是新型的耐磨陶瓷材料。

氮化鋁陶瓷低溫?zé)Y(jié)助劑的選擇：在燒結(jié)過(guò)程中通過(guò)添加一些低熔點(diǎn)的燒結(jié)助劑，可以在氮化鋁燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生液相，促進(jìn)氮化鋁胚體的致密燒結(jié)。此外，一些燒結(jié)助劑除了能夠產(chǎn)生液相促進(jìn)燒結(jié)，還能夠與氮化鋁晶格中的氧雜質(zhì)反應(yīng)，起到去除氧雜質(zhì)凈化晶格的作用，從而提高AlN陶瓷的熱導(dǎo)性能。然而，燒結(jié)助劑不能盲目的添加，添加的量也要適宜，否則可能會(huì)產(chǎn)生不利的作用，燒結(jié)助劑會(huì)引入第二相，第二相的分布控制對(duì)熱導(dǎo)率影響較大。經(jīng)研究，在選擇氮化鋁陶瓷低溫?zé)Y(jié)助劑時(shí)應(yīng)參照以下幾點(diǎn)：添加劑熔點(diǎn)較低，能夠在較低的燒結(jié)溫度下形成液相，通過(guò)液相促進(jìn)燒結(jié)；添加劑能夠與Al2O3反應(yīng)，去除氧雜質(zhì)，凈化AlN晶格，進(jìn)而提高熱導(dǎo)率；添加劑不與AlN反應(yīng)，避免缺陷的產(chǎn)生；添加劑不會(huì)誘發(fā)AlN發(fā)生分解和氧化產(chǎn)生Al2O3和AlON，避免氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率急劇降低。

高導(dǎo)熱氮化鋁基片的燒結(jié)工藝重點(diǎn)包括燒結(jié)方式、燒結(jié)助劑的添加、燒結(jié)氣氛的控制等。放電等離子燒結(jié)是20世紀(jì)90年代發(fā)展并成熟的一種燒結(jié)技術(shù)，它利用脈沖大電流直接施加于模具和樣品上，產(chǎn)生體加熱使被燒結(jié)樣品快速升溫；同時(shí)，脈沖電流引起顆粒間的放電效應(yīng)，可凈化顆粒表面，實(shí)現(xiàn)快速燒結(jié)，有效地抑制顆粒長(zhǎng)大。使用SPS技術(shù)能夠在較低溫度下進(jìn)行燒結(jié)，且升溫速度快，燒結(jié)時(shí)間短。微波燒結(jié)是利用特殊頻段的電磁波與介質(zhì)的相互耦合產(chǎn)生介電損耗，使坯體整體加熱的燒結(jié)方法。微波同時(shí)提高了粉末顆?；钚?，加速物質(zhì)的傳遞。微波燒結(jié)也是一種快速燒結(jié)法，同樣可保證樣品安全衛(wèi)生無(wú)污染。雖然機(jī)理與放電等離子體燒結(jié)有所不同，但是兩者都能實(shí)現(xiàn)整體加熱，才能極大地縮短燒結(jié)周期，所得陶瓷晶體細(xì)小均勻。氮化鋁粉體的制備工藝：高溫自蔓延合成法：高溫自蔓延合成法是直接氮化法的衍生方法。

提高氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率的途徑：選擇合適的燒結(jié)工藝，致密度對(duì)氮化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率有重要影響，致密度較低的氮化鋁陶瓷很難有較高的熱導(dǎo)率，因此必須選擇合適的燒結(jié)工藝實(shí)現(xiàn)氮化鋁陶瓷的致密化。常壓燒結(jié)：常壓燒結(jié)的燒結(jié)溫度通常為1600℃至2000℃，當(dāng)添加了Y2O3燒結(jié)助劑后，氮化鋁粉會(huì)產(chǎn)生液相燒結(jié)，燒結(jié)溫度一般在1700℃至1900℃，特別是1800℃很常用，保溫時(shí)間為2h。燒結(jié)溫度還要受到氮化鋁粉粒度、添加劑含量及種類(lèi)等的影響。熱壓溫度相對(duì)能低一些，一般是在1500℃至1700℃，保溫時(shí)間為0.5h，施加的壓力為20MPa左右。在1500℃至1800℃范圍內(nèi)，提高氮化鋁燒結(jié)溫度通常會(huì)明顯提高氮化鋁燒結(jié)體的導(dǎo)熱率和致密度，特別是在常壓燒結(jié)時(shí)，這種影響更為明顯。氮化鋁膜是指用氣相沉積、液相沉積、表面轉(zhuǎn)化或其它表面技術(shù)制備的氮化鋁覆蓋層。衢州導(dǎo)熱氮化鋁商家

直接氮化法：直接氮化法就是在高溫的氮?dú)鈿夥罩?，鋁粉直接與氮?dú)饣仙傻X粉體。湖州導(dǎo)熱氮化硼廠家

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。湖州導(dǎo)熱氮化硼廠家

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