氮化鋁粉體的合成方法：直接氮化法：在高溫氮氣氛圍中，鋁粉直接與氮氣化合生產(chǎn)氮化鋁粉末，反應溫度一般在800℃~1200℃。反應式為：2Al＋Ｎ2→2AlN。該方法的缺點很明顯，在反應初期，鋁粉顆粒表面會逐漸生成氮化物膜，使氮氣難以進一步滲透，阻礙氮氣反應，致使產(chǎn)率較低；又由于鋁和氮氣之間的反應是強放熱反應，速度很快，造成AlN粉體自燒結(jié)，形成團聚，使得粉體顆粒粗化。碳熱還原法：將氧化鋁粉末和碳粉的混合粉末在高溫下（1400℃~1800℃）的流動氮氣中發(fā)生還原氮化反應生成AlN粉末。其反應式為：Al2O3＋3Ｃ＋Ｎ2→２AlN＋3CO。該方法的主要難點在于，對氧化鋁和碳的原料要求比較高，原料難以混合均勻，氮化溫度較高，合成時間較長，而且還需對過量的碳進行除碳處理，工藝復雜，制備成本較高。在實際產(chǎn)品中，氮化鋁的晶體結(jié)構(gòu)不能完全均均勻分布，并且存在許多雜質(zhì)和缺陷。單晶氮化鋁廠家電話

氮化鋁粉體的制備工藝：原位自反應合成法：原位自反應合成法的原理與直接氮化法的原理基本類同，以鋁及其它金屬形成的合金為原料，合金中其它金屬先在高溫下熔出，與氮氣發(fā)生反應生成金屬氮化物，繼而金屬Al取代氮化物的金屬，生產(chǎn)AlN。其優(yōu)點是工藝簡單、原料豐富、反應溫度低，合成粉體的氧雜質(zhì)含量低。其缺點是金屬雜質(zhì)難以分離，導致其絕緣性能較低。等離子化學合成法：等離子化學合成法是使用直流電弧等離子發(fā)生器或高頻等離子發(fā)生器，將Al粉輸送到等離子火焰區(qū)內(nèi)，在火焰高溫區(qū)內(nèi)，粉末立即融化揮發(fā)，與氮離子迅速化合而成為AlN粉體。其優(yōu)點是團聚少、粒徑小。其缺點是該方法為非定態(tài)反應，只能小批量處理，難于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，且其氧含量高、所需設(shè)備復雜和反應不完全。大連高導熱氮化硼銷售公司氧化鋁陶瓷基板的熱導率低，熱膨脹系數(shù)和硅不太匹配。

AlN陶瓷基片的燒結(jié)工藝：燒結(jié)助劑及其添加方式，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，而實際AlN基板中由于存在氧雜質(zhì)等各種缺陷，熱導率低于其理論值，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。常用的燒結(jié)助劑主要是以堿土金屬和稀土元素的化合物為主，單元燒結(jié)助劑燒結(jié)能力往往很有限，通常要配合1800℃以上燒結(jié)溫度、較長燒結(jié)時間及較多含量的燒結(jié)助劑等條件。燒結(jié)過程中如果只采用一種燒結(jié)助劑，所需要的燒結(jié)溫度難以降低，生產(chǎn)成本較高。二元或多元燒結(jié)助劑各成分間相互促進，往往會得到更加明顯的燒結(jié)效果。目前，助燒劑引入的方式一般有2種，一種是直接添加，另一種是以可溶性硝酸鹽形式制成前驅(qū)體原位生成燒結(jié)助劑。后者所生成的燒結(jié)助劑組元分布更為均勻，顆粒更為細小，比表面能更大。

氮化鋁陶瓷微觀結(jié)構(gòu)對熱導率的影響：在實際應用中，常在AlN中加入各種燒結(jié)助劑來降低AlN陶瓷的燒結(jié)溫度，與此同時在氮化鋁晶格中也引入了第二相，致使熱傳導過程中聲子發(fā)生散射導致熱導率下降。添加燒結(jié)助劑引入的第二相會出現(xiàn)幾種情況：從分布形式來看，可分為孤島狀和連續(xù)分布在晶界處；從分布位置來看，可分為分布在晶界三角處和晶界其他處。連續(xù)分布的晶粒可為聲子提供了更直接的通道，直接接觸AlN晶粒比孤立分布的AlN晶粒具有更高的熱導率，所以第二相是連續(xù)分布的更好；分布于晶界三角處的AlN陶瓷在熱傳導過程中產(chǎn)生的干擾散射較少，而且能夠使AlN晶粒間保持接觸，故而第二相分布在晶界三角處更好。此外，晶界相若分布不均勻，會導致大量的氣孔存在，阻礙聲子的散射，導致AlN的熱導率下降，晶界含量、晶界大小以及氣孔率對熱導率的表現(xiàn)也有一定的影響。因此，在AlN陶瓷的燒結(jié)過程中，可以通過改善燒結(jié)工藝的途徑，如提高燒結(jié)溫度、延長保溫時間、熱處理等，改善晶體內(nèi)部缺陷，盡可能使第二相連續(xù)分布以及位于三叉晶界處，從而提高氮化鋁陶瓷的熱導率。氮化鋁是綜合機械性能很好的陶瓷材料，同時其熱膨脹系數(shù)很小。

在現(xiàn)有可作為基板材料使用的陶瓷材料中，Si3N4陶瓷抗彎強度很高，耐磨性好，是綜合機械性能很好的陶瓷材料，同時其熱膨脹系數(shù)很小，因而被很多人認為是一種很有潛力的功率器件封裝基片材料。但是其制備工藝復雜，成本較高，熱導率偏低，主要適合應用于強度要求較高但散熱要求不高的領(lǐng)域。而氮化鋁各方面性能同樣也非常，尤其是在電子封裝對熱導率的要求方面，氮化鋁優(yōu)勢巨大。不足的是，較高成本的原料和工藝使得氮化鋁陶瓷價格很高，這是制約氮化鋁基板發(fā)展的主要問題。但是隨著氮化鋁制備技術(shù)的不斷發(fā)展，其成本必定會有所降低，氮化鋁陶瓷基板在大功率LED領(lǐng)域大面積應用指日可待。氮化鋁應用于陶瓷及耐火材料，氮化鋁可應用于結(jié)構(gòu)陶瓷的燒結(jié)，制備出來的氮化鋁陶瓷。麗水高導熱氮化鋁粉體廠家

高溫自蔓延法和低溫碳熱還原合成工藝是很有發(fā)展前景的氮化鋁粉末合成方法。單晶氮化鋁廠家電話

由于氮化鋁具有與鋁、鈣等金屬不潤濕等特性，所以可以用其作坩堝、保護管、澆注模具等。將氮化鋁陶瓷作為金屬熔池可以用在浸入式熱電偶保護管中，由于它不粘附熔融金屬，在800~1000度的熔池中可以連續(xù)使用大約3000個小時以上并且不會被侵蝕破壞。此外，由于氮化鋁材料對熔鹽砷化鎵等材料性能穩(wěn)定，那么將氮化鋁坩堝替代玻璃進行砷化鎵半導體的合成，能夠完全消除硅的污染而得到高純度的砷化鎵。氮化鋁陶瓷擁有高硬度和高溫強度性能，可制作切割工具、砂輪、拉絲模以及制造工具材料、金屬陶瓷材料的原料。單晶氮化鋁廠家電話

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