氮化鋁陶瓷的注射成型:排膠工藝,由于注射成型坯體中有機物含量較高,排膠過快會造成坯體開裂、起泡、分層和變形,因此,如何快速高效排膠成為注射成型的一大難點。排膠工藝包括熱排膠和溶劑排膠。起初主要采用熱排膠,簡單地把有機物燒除,這種方式能耗高、時間長。為了提高排膠效率,一些學者探索了溶劑排膠的工藝。由于粘結(jié)劑中石蠟占比重較大,溶劑排膠主要是將坯體中的石蠟溶解,其他粘結(jié)劑仍能維持坯體形狀。溶劑排膠結(jié)合熱工藝排膠可以縮短排膠時間。注射成型的工藝特點:可近凈尺寸成型各種復雜形狀,很少(或無需)進行機械加工;成型產(chǎn)品生坯密度均勻,且表面光潔度及強度高;成型產(chǎn)品燒結(jié)體性能優(yōu)異且一致性好;易于實現(xiàn)機械化和自動化生產(chǎn),生產(chǎn)效率高。氮化鋁是纖鋅礦型的晶體結(jié)構(gòu),無毒,呈白色或灰白色。深圳多孔氮化鋁粉體生產(chǎn)商
氮化鋁的應用:應用于發(fā)光材料,氮化鋁(AlN)的直接帶隙禁帶很大寬度為6.2eV,相對于間接帶隙半導體有著更高的光電轉(zhuǎn)換效率。AlN作為重要的藍光和紫外發(fā)光材料,應用于紫外/深紫外發(fā)光二極管、紫外激光二極管以及紫外探測器等。此外,AlN可以和III族氮化物如GaN和InN形成連續(xù)的固溶體,其三元或四元合金可以實現(xiàn)其帶隙從可見波段到深紫外波段的連續(xù)可調(diào),使其成為重要的高性能發(fā)光材料??梢哉f,從性能的角度講,氮化鋁與氮化硅是目前很適合用作電子封裝基片的材料,但他們也有個共同的問題就是價格過高。湖州陶瓷氮化硼哪家好利用氮化鋁陶瓷能耐鐵、鋁等金屬和合金的溶蝕性能,可用作Al、Cu等金屬熔煉的坩堝和澆鑄模具材料。
在AlN陶瓷的燒結(jié)工藝中,燒結(jié)氣氛的選擇也十分關(guān)鍵的。一般的AlN陶瓷燒結(jié)氣氛有3種:還原型氣氛、弱還原型氣氛和中性氣氛。還原性氣氛一般為CO,弱還原性氣氛一般為H2,中性氣氛一般為N2。在還原氣氛中,AlN陶瓷的燒結(jié)時間及保溫時間不宜過長,燒結(jié)溫度不宜過高,以免AlN被還原。在中性氣氛中不會出現(xiàn)上述情況。所以一般選擇在氮氣中燒結(jié),這樣可以獲得性能更好的AlN陶瓷。目前,國內(nèi)氮化鋁材料的研究制造水平相比國外還有不小差距,研究基本停留在各大科研院所高校、真正能夠獨自產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的機構(gòu)極少。未來需把精力投入到幾種方法的綜合利用或新型陶瓷燒結(jié)技術(shù)研發(fā)上,減小生產(chǎn)成本,使得AlN陶瓷產(chǎn)品的種類豐富,外形尺寸結(jié)構(gòu)多樣化、滿足多種領(lǐng)域應用的需求。
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)時間及保溫時間不宜過長,且其燒結(jié)溫度不能過高,以免AlN被還原。而在中性氣氛中不會出現(xiàn)上述情況,因此一般選擇在氮氣中燒結(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:一方面形成低熔點物相,實現(xiàn)液相燒結(jié),降低燒結(jié)溫度,促進坯體致密化;另一方面,高熱導率是AlN基板的重要性能,而實現(xiàn)AlN基板中由于存在氧雜質(zhì)等各種缺陷,熱導率低于及理論值,加入燒結(jié)助劑可以與氧反應,使晶格完整化,進而提高熱導率。選擇多元復合燒結(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燒結(jié)助劑,實現(xiàn)AlN低溫燒結(jié),就可以減少能耗、降低成本,便于進行連續(xù)生產(chǎn)。 由于氮化鋁的聲表面波速度高,具有壓電性,可用作聲表面波器件。
AlN陶瓷金屬化的方法主要有:化學鍍金屬化法是在沒有外電流通過的情況下,利用還原劑將溶液中的金屬離子還原在呈催化活性的物體表面上,在物體表面形成金屬鍍層?;瘜W鍍法金屬化的結(jié)合強度很大程度上依賴于基體表面的粗糙度,在一定范圍內(nèi),基體表面的粗糙度越大,結(jié)合強度越高;另一方面,化學鍍金屬化法的附著性不佳,且金屬圖形的制備仍需圖形化工藝實現(xiàn)。激光金屬化法利用激光的熱效應使AlN表面發(fā)生熱分解,直接生成金屬導電層。激光照射到AlN陶瓷表面后,陶瓷表面吸收激光的能量,表面溫度上升。當AlN表面溫度達到熱分解溫度時,AlN表面就會發(fā)生熱分解,析出金屬鋁。具有成本低、效率高、設(shè)備維護簡單等優(yōu)點,在生產(chǎn)實踐中得到了較廣的應用。但是,激光金屬化也同樣面臨著許多問題,如:金屬化層表面生成團聚物并呈多孔性,金屬化層的附著性差和金屬厚度不均等。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。蘇州陶瓷氮化硼商家
氮化鋁防導熱性好,熱膨脹系數(shù)小,是良好的耐熱沖擊材料。深圳多孔氮化鋁粉體生產(chǎn)商
氮化鋁陶瓷是一種綜合性能優(yōu)良的新型陶瓷材料,具有優(yōu)良的熱傳導性,可靠的電絕緣性,低的介電常數(shù)和介電損耗,無毒以及與硅相匹配的熱膨脹系數(shù)等一系列優(yōu)良特性,被認為是新一代高集成度半導體基片和電子器件的理想封裝材料。另外,氮化鋁陶瓷可用作熔煉有色金屬和半導體材料砷化鎵的坩堝、蒸發(fā)舟、熱電偶的保護管、高溫絕緣件,同時可作為耐高溫耐腐蝕結(jié)構(gòu)陶瓷、透明氮化鋁陶瓷制品,因而成為一種具有較廣應用前景的無機材料。陶瓷的透明度,一般指能讓一定的電磁頻率范圍內(nèi)的電磁波通過,如紅外頻譜區(qū)域中的電磁波若能穿透陶瓷片,則該陶瓷片為紅外透明陶瓷。純凈的AlN陶瓷為無色透明晶體,具有優(yōu)異的光學性能,可以用作制造電子光學器件裝備的高溫紅外窗口和整流罩的耐熱涂層。因此,氮化鋁陶瓷在方面具有很好的應用。深圳多孔氮化鋁粉體生產(chǎn)商