杭州高导热氧化铝

陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到陶瓷基片表面（单面或双面）上的特殊工艺板。氮化铝陶瓷基板是以氮化铝陶瓷为主要原材料制造而成的基板。氮化铝陶瓷基板作为一种新型陶瓷基板，具有导热效率高、力学性能好、耐腐蚀、电性能优、可焊接等特点，是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。近年来，随着我国电子信息行业的快速发展，市场对陶瓷基板的性能要求不断提升，氮化铝陶瓷基板凭借其优异的特征，其应用范围不断扩展。氮化铝陶瓷基板应用领域较广，涉及到汽车电子、光电通信、航空航天、消费电子、LED、轨道交通、新能源等多个领域，但受生产工艺、技术水平、市场价格等因素的影响，目前我国氮化铝陶瓷基板应用范围仍较窄，主要应用在制造业领域。相比与氧化铝陶瓷基板，氮化铝陶瓷基板性能优异，随着市场对基板性能的要求不断提升，未来我国氮化铝陶瓷基板行业发展空间广阔。氮化铝是综合机械性能很好的陶瓷材料，同时其热膨胀系数很小。杭州高导热氧化铝

采用小粒径氮化铝粉：氮化铝烧结过程的驱动力为表面能，颗粒细小的AlN粉体能够增强烧结活性，增加烧结推动力从而加速烧结过程。研究证实，当氮化铝原始粉料的起始粒径细小20倍后，陶瓷的烧结速率将增加147倍。烧结原料应选择粒径小且分布均匀的氮化铝粉，可防止二次再结晶，内部的大颗粒易发生晶粒异常生长而不利于致密化烧结；若颗粒分布不均匀，在烧结过程中容易发生个别晶体异常长大而影响烧结。此外，氮化铝陶瓷的烧结机理有时也受原始粉末粒度的影响。微米级的氮化铝粉体按体积扩散机理进行烧结，而纳米级的粉体则按晶界扩散或者表面扩散机理进行烧结。但目前而言，细小均匀的氮化铝粉体制备很困难，大多通过湿化学法结合碳热还原法制备，不但烧结工艺复杂，而且耗能多多规模的推广应用仍旧有一定的限制。国内在小粒径高性能氮化铝粉的供应上，仍十分稀缺。成都超细氮化铝品牌在空气中，温度高于700℃时，氮化铝的物质表面会发生氧化作用。

氮化铝陶瓷的运用：氮化铝陶瓷基板：氮化铝陶瓷基板热导率高，膨胀系数低，强度高，耐高温，耐化学腐蚀，电阻率高，介电损耗小，是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。氮化铝陶瓷零件：氮化铝 (AlN) 具有高导热性、高耐磨性和耐腐蚀性，是半导体和医疗行业很理想的材料。典型应用包括：加热器、静电卡盘、基座、夹环、盖板和 MRI 设备。氮化铝陶瓷使用须知：氮化铝陶瓷在700°C的空气中会发生表面氧化，即使在室温下，也检测到5-10nm的表面氧化层。这将有助于保护材料本体，但它也将降低材料表面的导热率。在惰性气氛中，该氧化层可在高达1350°C 的温度下保护材料本体，当在高于此温度时本体将会发生大量氧化。氮化铝陶瓷在高达 980°C 的氢气和二氧化碳气氛中是稳定的。氮化铝陶瓷会与无机酸和强碱、水等液体发生化学反应并缓慢溶解，所有它不能直接浸泡在这类物质中使用。但氮化铝可以抵抗大多数熔盐的侵蚀，包括氯化物和冰晶石。

流延成型的体系，有机流延体系和水基流延体系。有机流延体系所用到的添加剂的成分均有毒，对绿色生产提出了很大的挑战。近年来，研究者一直致力于寻找添加剂毒性小的流延成型方法。郭坚等以无水乙醇和异丙醇为混合溶剂，利用流延成型制备AlN生坯，烧结后得到AlN陶瓷的热导率为178 W/(m·K)。水基流延体系因为其绿色环保等特点，成为流延成型发展趋势。但其在成型后需要对陶瓷生坯进行干燥，目前干燥技术还有待进一步完善。相对而言，流延成型的生产效率高，产品质量高，但此种方法存在的局限性是只能成型简单外形的陶瓷生坯，无法满足复杂外形的陶瓷生坯成型要求。近年来，随着微电子技术的飞速发展，大规模集成电路和大功率微波器件对高尺寸精度的异形封装和散热器件的需求正在每年成倍增加，因而需要越来越多的微型、复杂形状高导热AlN陶瓷零部件，但是传统的加工方法很难制备出形状和尺寸精度满足需要的零部件。于是，另一种成型方法——粉末注射成型获得越来越多的关注。氮化铝有较高的传热能力，至使氮化铝被大量应用于微电子学。

结晶氮化铝：无色斜方品系结晶工业品为淡黄色或深黄色结晶。密度2. 398}!cm3。加热到lUU℃分解释放出氯化氢。溶于水、无水乙醇、，微溶于盐酸，其水溶液呈酸性。易潮解，在湿空气中水解生成氯化氢白色烟雾。由煤，碱石粉经沸腾焙烧，再经粉碎后与ir}酸反应.经澄清后，把清液浓缩，析出结晶，固液分离制得。主要用于情密铸造模壳的硬化剂，木材防腐剂，造纸施胶沉淀剂，石汕1一业加氢裂化催化剂单体的原料。也用干羊毛的精制、染色。以及饮用水、含高氟水‘工业水的处理，含油污水净化。复合材料，环氧树脂/AlN复合材料作为封装材料，需要良好的导热散热能力，且这种要求愈发严苛。杭州高导热氧化铝

在室温下，氮化铝的表面仍能探测到5-10纳米厚的氧化物薄膜。杭州高导热氧化铝

氮化铝粉体的合成方法：直接氮化法：在高温氮气氛围中，铝粉直接与氮气化合生产氮化铝粉末，反应温度一般在800℃~1200℃。反应式为：2Al＋Ｎ2→2AlN。该方法的缺点很明显，在反应初期，铝粉颗粒表面会逐渐生成氮化物膜，使氮气难以进一步渗透，阻碍氮气反应，致使产率较低；又由于铝和氮气之间的反应是强放热反应，速度很快，造成AlN粉体自烧结，形成团聚，使得粉体颗粒粗化。碳热还原法：将氧化铝粉末和碳粉的混合粉末在高温下（1400℃~1800℃）的流动氮气中发生还原氮化反应生成AlN粉末。其反应式为：Al2O3＋3Ｃ＋Ｎ2→２AlN＋3CO。该方法的主要难点在于，对氧化铝和碳的原料要求比较高，原料难以混合均匀，氮化温度较高，合成时间较长，而且还需对过量的碳进行除碳处理，工艺复杂，制备成本较高。杭州高导热氧化铝

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