熱壓燒結(jié):即在一定壓力下燒結(jié)陶瓷,,可以使加熱燒結(jié)和加壓成型同時進行,。無壓燒結(jié):常壓燒結(jié)氮化鋁陶瓷一般溫度范圍為1600-2000℃,適當升高燒結(jié)溫度和延長保溫時間可以提高氮化鋁陶瓷的致密度,。微波燒結(jié):微波燒結(jié)也是一種快速燒結(jié)法,,利用微波與介質(zhì)的相互作用產(chǎn)生介電損耗而使坯體整體加熱的燒結(jié)方法。放電等離子燒結(jié):融合等離子活化,、熱壓,、電阻加熱等技術(shù),具有燒結(jié)速度快,,晶粒尺寸均勻等特點,。自蔓延燒結(jié):即在超高壓氮氣下利用自蔓延高溫合成反應(yīng)直接制備AlN陶瓷致密材料。但由于高溫燃燒反應(yīng)下原料中的Al易熔融而阻礙氮氣向毛坯內(nèi)部滲透,, 難以得到致密度高的AlN陶瓷,。以上5中燒結(jié)工藝中,,熱壓燒結(jié)是目前制備高熱導率致密化AlN陶瓷的主要工藝,。氮化鋁抗熔融金屬侵蝕的能力強,是熔鑄純鐵,、鋁或鋁合金理想的坩堝材料,。上海超細氮化硼
由于氮化鋁陶瓷基片的特殊技術(shù)要求,加上設(shè)備投資大,、制造工藝復雜,,氮化鋁陶瓷基片重點制造技術(shù)被日本等國家的幾個大公司掌控。氮化鋁陶瓷基片制備、燒結(jié)及后期加工等特殊要求較高,,尤其是在產(chǎn)品領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品性能,、穩(wěn)定性等要求更高,再加上設(shè)備投資大,、制造工藝復雜,。目前,我國氮化鋁陶瓷基片生產(chǎn)企業(yè)缺乏重點技術(shù),,再加上我國大多數(shù)氮化鋁陶瓷基片生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模較小,,研發(fā)投入資金有限,技術(shù)人員較少且經(jīng)驗不足,,導致我國氮化鋁陶瓷基片整體技術(shù)水平較低,,產(chǎn)品缺乏競爭力,主要集中在中低端產(chǎn)品,。近幾年,,中國氮化鋁基板生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量增長趨勢很快,原有企業(yè)也積極擴大生產(chǎn)規(guī)模,。氮化鋁產(chǎn)量不斷增長,,增長速度有加快趨勢,但是國內(nèi)氮化鋁產(chǎn)量仍然不足,,不能滿足國內(nèi)需求,,還需要從國外大量進口。深圳球形氮化鋁粉體供應(yīng)商AIN陶瓷的金屬化性能較好,,可替代有毒性的氧化鈹瓷在電子工業(yè)中較廣應(yīng)用,。
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,共價鍵化合物,,化學式為AIN,,是原子晶體,屬類金剛石氮化物,、六方晶系,,纖鋅礦型的晶體結(jié)構(gòu),無毒,,呈白色或灰白色,。AlN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,。導熱性好,熱膨脹系數(shù)小,,是良好的耐熱沖擊材料,。抗熔融金屬侵蝕的能力強,,是熔鑄純鐵,、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。氮化鋁還是電絕緣體,,介電性能良好,,用作電器元件也很有希望。砷化鎵表面的氮化鋁涂層,,能保護它在退火時免受離子的注入,。氮化鋁還是由六方氮化硼轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎降鸬拇呋瘎J覝叵屡c水緩慢反應(yīng).可由鋁粉在氨或氮氣氛中800~1000℃合成,,產(chǎn)物為白色到灰藍色粉末,?;蛴葾l2O3-C-N2體系在1600~1750℃反應(yīng)合成,,產(chǎn)物為灰白色粉末,。或氯化鋁與氨經(jīng)氣相反應(yīng)制得.涂層可由AlCl3-NH3體系通過氣相沉積法合成,。利用AIN陶瓷耐熱耐熔體光學性能可作紅外線窗口,。
采用小粒徑氮化鋁粉:氮化鋁燒結(jié)過程的驅(qū)動力為表面能,顆粒細小的AlN粉體能夠增強燒結(jié)活性,,增加燒結(jié)推動力從而加速燒結(jié)過程,。研究證實,當?shù)X原始粉料的起始粒徑細小20倍后,,陶瓷的燒結(jié)速率將增加147倍,。燒結(jié)原料應(yīng)選擇粒徑小且分布均勻的氮化鋁粉,可防止二次再結(jié)晶,,內(nèi)部的大顆粒易發(fā)生晶粒異常生長而不利于致密化燒結(jié),;若顆粒分布不均勻,在燒結(jié)過程中容易發(fā)生個別晶體異常長大而影響燒結(jié),。此外,,氮化鋁陶瓷的燒結(jié)機理有時也受原始粉末粒度的影響。微米級的氮化鋁粉體按體積擴散機理進行燒結(jié),,而納米級的粉體則按晶界擴散或者表面擴散機理進行燒結(jié),。但目前而言,細小均勻的氮化鋁粉體制備很困難,,大多通過濕化學法結(jié)合碳熱還原法制備,,不但燒結(jié)工藝復雜,而且耗能多多規(guī)模的推廣應(yīng)用仍舊有一定的限制,。國內(nèi)在小粒徑高性能氮化鋁粉的供應(yīng)上,,仍十分稀缺。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),,制備出來的氮化鋁陶瓷。天津超細氮化鋁多少錢
氮化鋁的商品化程度并不高,,這也是影響氮化鋁陶瓷進一步發(fā)展的關(guān)鍵因素,。上海超細氮化硼
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(yīng)用的需求。上海超細氮化硼