氮化鋁是氮和鋁的化合物,，化學(xué)式為AIN,六方晶系,。顏色淡藍(lán)或綠色。莫氏硬度5,。理論密度3.26g/cm2,。升華分解溫度2450C,導(dǎo)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(shí)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(hù)層開裂破壞，氧化加速,。AIN不易被液體銅,、鋁、鉛潤(rùn)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(xué)式3AIN·7ALO2,。7-AION的機(jī)械性質(zhì)與AIN相近，而抗化學(xué)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(yīng)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,。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(gè)共同的問(wèn)題就是價(jià)格過(guò)高,。溫州多孔氧化鋁品牌

AlN陶瓷金屬化的方法主要有：化學(xué)鍍金屬化法是在沒(méi)有外電流通過(guò)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(xué)鍍法金屬化的結(jié)合強(qiáng)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(qiáng)度越高,；另一方面，化學(xué)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(shí)現(xiàn),。激光金屬化法利用激光的熱效應(yīng)使AlN表面發(fā)生熱分解，直接生成金屬導(dǎo)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(dāng)AlN表面溫度達(dá)到熱分解溫度時(shí),，AlN表面就會(huì)發(fā)生熱分解，析出金屬鋁,。具有成本低,、效率高、設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),，在生產(chǎn)實(shí)踐中得到了較廣的應(yīng)用,。但是，激光金屬化也同樣面臨著許多問(wèn)題,，如：金屬化層表面生成團(tuán)聚物并呈多孔性,，金屬化層的附著性差和金屬厚度不均等。臺(tái)州耐溫氮化鋁廠家利用AIN陶瓷耐熱耐熔體光學(xué)性能可作紅外線窗口,。

提高氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率的途徑：加入適當(dāng)?shù)臒Y(jié)助劑,，引入添加劑主要有兩方面的作用：促進(jìn)氮化鋁陶瓷致密化。氮化鋁是共價(jià)化合物,，具有熔點(diǎn)高,、自擴(kuò)散系數(shù)小的特點(diǎn)，一般難以燒結(jié)致密,，使用添加劑可以在較低溫度產(chǎn)生液相,，潤(rùn)濕晶粒，從而達(dá)到致密化,。凈化晶格,。氮化鋁低氧有很強(qiáng)的親和力，晶格中經(jīng)常固溶了氧,，產(chǎn)生鋁空位,，降低了聲子的平均自由程,，熱導(dǎo)率也因此降低。合適的添加劑可以有效與晶格中氧反應(yīng)生成第二相,，凈化晶格,，提高熱導(dǎo)率。大量的研究表明,，稀土金屬氧化物和氟化物、堿土金屬氧化物和氟化物等均可以作為助燒劑提高氮化鋁的熱導(dǎo)率,。但添加劑的量應(yīng)適當(dāng),，過(guò)多會(huì)增加雜質(zhì)含量，從而影響熱導(dǎo)率,；過(guò)少又起不到燒結(jié)助劑的作用,。復(fù)合助劑比單一的添加劑能更有效的提高熱導(dǎo)率，同時(shí)還能降低燒結(jié)溫度,。

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(yīng)生成AlN,，其化學(xué)反應(yīng)式為：Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)→2AlN(s)+3CO(g),；其優(yōu)點(diǎn)是原料豐富，工藝簡(jiǎn)單,；粉體純度高,，粒徑小且分布均勻。其缺點(diǎn)是合成時(shí)間長(zhǎng),，氮化溫度較高,，反應(yīng)后還需對(duì)過(guò)量的碳進(jìn)行除碳處理，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高,。高能球磨法：高能球磨法是指在氮?dú)饣虬睔鈿夥障?，利用球磨機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)或振動(dòng)，使硬質(zhì)球?qū)ρ趸X或鋁粉等原料進(jìn)行強(qiáng)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(diǎn)是：高能球磨法具有設(shè)備簡(jiǎn)單,、工藝流程短,、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是：氮化難以完全,，且在球磨過(guò)程中容易引入雜質(zhì),，導(dǎo)致粉體的質(zhì)量較低。通過(guò)將導(dǎo)熱能力優(yōu)異的AlN納米顆粒添加到環(huán)氧樹脂中,，可有效提高材料的熱導(dǎo)率和強(qiáng)度,。

氮化鋁陶瓷的運(yùn)用：氮化鋁陶瓷基板：氮化鋁陶瓷基板熱導(dǎo)率高,，膨脹系數(shù)低，強(qiáng)度高,，耐高溫,，耐化學(xué)腐蝕，電阻率高,，介電損耗小,，是理想的大規(guī)模集成電路散熱基板和封裝材料。氮化鋁陶瓷零件：氮化鋁 (AlN) 具有高導(dǎo)熱性,、高耐磨性和耐腐蝕性,，是半導(dǎo)體和醫(yī)療行業(yè)很理想的材料。典型應(yīng)用包括：加熱器,、靜電卡盤,、基座、夾環(huán),、蓋板和 MRI 設(shè)備,。氮化鋁陶瓷使用須知：氮化鋁陶瓷在700°C的空氣中會(huì)發(fā)生表面氧化，即使在室溫下,，也檢測(cè)到5-10nm的表面氧化層,。這將有助于保護(hù)材料本體，但它也將降低材料表面的導(dǎo)熱率,。在惰性氣氛中,，該氧化層可在高達(dá)1350°C 的溫度下保護(hù)材料本體，當(dāng)在高于此溫度時(shí)本體將會(huì)發(fā)生大量氧化,。氮化鋁陶瓷在高達(dá) 980°C 的氫氣和二氧化碳?xì)夥罩惺欠€(wěn)定的,。氮化鋁陶瓷會(huì)與無(wú)機(jī)酸和強(qiáng)堿、水等液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并緩慢溶解,，所有它不能直接浸泡在這類物質(zhì)中使用,。但氮化鋁可以抵抗大多數(shù)熔鹽的侵蝕，包括氯化物和冰晶石,。結(jié)晶氮化鋁易潮解,，在濕空氣中水解生成氯化氫白色煙霧。上海絕緣氧化鋁哪家好

在室溫下,，氮化鋁的表面仍能探測(cè)到5-10納米厚的氧化物薄膜,。溫州多孔氧化鋁品牌

提高氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率的途徑：提高氮化鋁粉末的純度，理想的氮化鋁粉料應(yīng)含適量的氧,。除氧以外,，其他雜質(zhì)元素如Si、Mn和Fe等,，也能進(jìn)入氮化鋁晶格,，造成缺陷,，降低氮化鋁的熱導(dǎo)率。雜質(zhì)進(jìn)入晶格后,，使晶格發(fā)生局部畸變,，由此產(chǎn)生應(yīng)力作用，引起位錯(cuò),、層錯(cuò)等缺陷,，增大聲子散射，故應(yīng)該提高氮化鋁的粉末的純度,。改進(jìn)氮化鋁粉末合成方法,，制備出粒徑在1μm以下，含氧量1%的高純粉末,，是制備高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷的前提。此外,，對(duì)含燒結(jié)助劑的氮化鋁粉末,，引入適量的碳，在制備氮化鋁陶瓷的燒結(jié)過(guò)程中,，于致密化之前,，先對(duì)氮化鋁粉末表面的氧化物進(jìn)行還原碳化，也能使氮化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率提高,。溫州多孔氧化鋁品牌

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