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凤谷技术合成含烧结助剂的复合AlN粉体

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2019-09-04 16:16【

AIN陶瓷具有高热导率(理论热导率为320W-m-1.K-1)、高电绝缘性(体电阻率>1016Q.m-1)、低介电常数(约为8.0)、与硅相匹配的热膨胀系数、良好的机械加工性能、无毒等优异的物理化学性能,被视为先进集成电路、半导体模块电路和大功率器件理想的绝缘基片及封装材料[1~3]. 要制备成本低、性能优良的AIN陶瓷,关键环节是合成低成本、高纯度、低氧含量、粒度细小的AIN原料粉体.目前,AIN 粉体的合成主要采用Al2O3碳热还原法、铝粉直接氮化法或自蔓延高温合成法,但都存在一定的局限性[4.低成本、高效率的AIN粉体合成方法是非常有价值的研究方向。此外,AIN 是强共价键化合物,较难致密烧结,通常烧结前需要添加烧结助剂(如Y2O3CaOCaF2),以实现液相烧结机制,有效促进致密化,同时提高产品的热导性能。

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粉体烧结加热技术是凤谷节能于2009年发明的, 具有工艺简单、能耗小、效率高、成本低等优点、利用粉体加热技术直接合成复合AIN粉体的技术方案[101, 同时考虑了粉体产品的质量和后续陶瓷烧结工艺.一方面直接用母合金的氮化反应,避开了杂质氧源,因而能够合成低氧含量的AIN粉体;另一方面,在反应过程中-步合成含烧结助剂的复合AIN粉体,可以省去后续的烧结助剂配料混合过程,这样既避免了混料过程中氧的带入,又实了AIN粉体与烧结助剂均匀混合,有利于烧结工艺和AIN陶瓷性能的提高,本文首次采用此技术,以Al-Mg-Y合金为母合金,获得了含烧结助剂Y2O3的高纯度的复合AIN粉体。


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