熱導率K在聲子傳熱中的關(guān)系式為：K=1/3cvλ；上式c為陶瓷體本身的熱容，v為聲子的平均運動速度，λ為聲子的平均自由程。材料本身的熱容（c）接近常數(shù)，氮化鋁的熱容大是氮化鋁的熱導率高的原因之一，聲子速度（v）與晶體密度和彈性力學性質(zhì)有關(guān)，也可視為常數(shù)，所以，聲子的傳播距離（平均自由程），是影響很終宏觀上氮化鋁陶瓷的熱導率表現(xiàn)的關(guān)鍵。所以我們通過氮化鋁內(nèi)部聲子的熱傳導機理可知，要想熱導率高，就要使聲子的傳播更遠（自由程大），也即減少傳播的阻力，這種阻力一般來自于聲子擴散過程中的各種散射。燒結(jié)后的陶瓷內(nèi)部通常會有各種晶體缺陷、雜質(zhì)、氣孔以及引入的第二相，這些因素的作用使聲子發(fā)生散射，也就影響了很終的熱導率。通過不斷研究證實，在眾多影響AlN陶瓷熱導率因素中，AlN陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)、氧雜質(zhì)含量尤為突出。氮化鋁可通過氧化鋁和碳的還原作用或直接氮化金屬鋁來制備。紹興納米氮化鋁

氮化鋁粉體的制備工藝：碳熱還原法：碳熱還原法就是將混合均勻的Al2O3和C在N2氣氛中加熱，首先Al2O3被還原，所得產(chǎn)物Al再與N2反應生成AlN，其化學反應式為：Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)→2AlN(s)+3CO(g)；其優(yōu)點是原料豐富，工藝簡單；粉體純度高，粒徑小且分布均勻。其缺點是合成時間長，氮化溫度較高，反應后還需對過量的碳進行除碳處理，導致生產(chǎn)成本較高。高能球磨法：高能球磨法是指在氮氣或氨氣氣氛下，利用球磨機的轉(zhuǎn)動或振動，使硬質(zhì)球?qū)ρ趸X或鋁粉等原料進行強烈的撞擊、研磨和攪拌，從而直接氮化生成氮化鋁粉體的方法。其優(yōu)點是：高能球磨法具有設(shè)備簡單、工藝流程短、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。其缺點是：氮化難以完全，且在球磨過程中容易引入雜質(zhì)，導致粉體的質(zhì)量較低。紹興納米氮化鋁氮化鋁膜很早用化學氣相沉積(CVI)制備，其沉積溫度高達1000攝氏度以上。

氮化鋁是氮和鋁的化合物，化學式為AIN,六方晶系。顏色淡藍或綠色。莫氏硬度5。理論密度3.26g/cm2。升華分解溫度2450C,導熱系數(shù)高（0.072cal/(cm·C))膨脹系數(shù)6.09×10~/C,抗熱震性能好，能耐2200~20℃的急冷急熱。AIN在800C可能被氧化，因而作耐火材料時需加注意，但在1300C左右具有較好的抗氧化性能。溫度更高，因氧化物保護層開裂破壞，氧化加速。AIN不易被液體銅、鋁、鉛潤濕。它與AI2O2非常相容，在1600C下可形成y一氧氮化鋁（y-AION)。y-AION即Sialon(塞?。?化學式3AIN·7ALO2。7-AION的機械性質(zhì)與AIN相近，而抗化學侵蝕性能比AIN更好，可制造AIN基耐火材料?！?AION抗熱震性優(yōu)于ALO3和MgO等氧化物耐火材料而其抗腐蝕性又優(yōu)于SiC和Si,N,等非氧化物耐火材料。AIN容易水解。介電常數(shù)8.5.電阻率2×10"Q-cm,是良好的電絕緣體。作為耐火材料領(lǐng)域的應用，可用AIN質(zhì)堆塌拉制四、N族元素單晶，還可用AIN制磚砌筑金屬精煉爐內(nèi)襯，以及用AIN制造金屬熔池用的浸入式熱電偶套管。

AlN陶瓷基片一般采用無壓燒結(jié)，該燒結(jié)方法是一種很普通的燒結(jié)，雖然工藝簡單、成本較低、可制備形狀復雜，但燒結(jié)溫度一般偏高，再不添加燒結(jié)助劑的情況下，一般無法制備高性能陶瓷基片。傳統(tǒng)燒結(jié)方式一般通過外部熱源對AlN坯體進行加熱，熱傳導不均且速度較慢，將影響燒結(jié)質(zhì)量。微波燒結(jié)通過坯體吸收微波能量從而進行自身加熱，加熱過程是在整個材料內(nèi)部同時進行，升溫速度快，溫度分散均勻，防止AlN陶瓷晶粒的過度生長。這種快速燒結(jié)技術(shù)能充分發(fā)揮亞微米級和納米級粉末的性能，具有很強的發(fā)展前景。放電等離子燒結(jié)技術(shù)主要利用放電脈沖壓力、脈沖能和焦耳熱產(chǎn)生瞬間高溫場實現(xiàn)快速燒結(jié)。放電等離子燒結(jié)技術(shù)的主要特點是升溫速度快，燒結(jié)時間短，燒結(jié)溫度低，可實現(xiàn)AlN陶瓷的快速低溫燒結(jié)。通過該燒結(jié)方法，燒結(jié)體的各個顆?？深愃朴谖⒉Y(jié)那樣均勻地自身發(fā)熱以活化顆粒表面，可在短時間內(nèi)得到致密化、高熱導燒結(jié)體。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 。

氮化鋁（AlN）具有高導熱、絕緣、低膨脹、無磁等優(yōu)異性能，是半導體、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。目前用于制備復雜形狀AlN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，實際應用還有待于進一步的研究，故不在的討論范圍之內(nèi)。影響氮化鋁陶瓷熱導率的主要因素有晶格的氧含量、致密度、顯微結(jié)構(gòu)、粉體純度等。紹興納米氮化鋁

氮化鋁很高可穩(wěn)定到2200℃，室溫強度高，且強度隨溫度的升高下降較慢。紹興納米氮化鋁

喂料體系的流變性能對注射成形起著至關(guān)重要的作用，優(yōu)良的喂料體系應該具備低粘度、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性，能完好地填充模具，同時也應有合適的粘度，避免兩相分離，溫度過高則容易引起粘結(jié)劑的分解，分解出的氣體易造成坯體內(nèi)部氣孔；溫度過低則粘度過高，喂料流動性差，造成充模不完全。注射壓力也對生坯質(zhì)量有較大影響，壓力過低則不能完全排空模具型腔內(nèi)的氣體，造成注射不飽滿，壓力過高則造成生坯應力較大，不易脫模以及脫模后應力的釋放造成坯體的變形及開裂。注射速度也對坯體質(zhì)量有較大影響，較低則喂料填充模具過慢，填充過程中冷卻后流動性降低，不能完整填充模具，注射速度過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。紹興納米氮化鋁

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