电绝缘氮化铝粉体

氮化铝基板材料热膨胀系数（4.6×10-6/K）与SiC芯片热膨胀系数（4.5×10-6/K）相近，导热率系数大（170-230W/m▪K），绝缘性能优异，可以适应SiC的应用要求，是搭载SiC半导体的理想基板材料。以往，氮化铝基板主要通过如下工艺制备：在氮化铝粉末中混合煅烧助剂、粘合剂、增塑剂、分散介质、脱模机等添加剂，通过挤出成型在空气中或氮等非氧化性气氛中加热到350-700℃而将粘合剂去除后（脱脂），在1800-1900℃的氮等非氧化性气氛中保持0.5-10小时的（煅烧）。该法制备氮化铝基板的缺陷：通过上述工艺制备出来的氮化铝基板材料，其击穿电压在室温下显示为30-40kV/mm左右的高绝缘性，但在400℃的高温下则降低到10kV/mm左右。在高温下具备优异绝缘特性的氮化铝基板的制备方法。通过该法可制备出耐高温氮化铝基板材料具有如下特点：氮化铝晶粒平均大小为2-5μm；热导率为170W/m▪K以上；不含枝状晶界相；在400℃下的击穿电压为30kV/mm以上。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。电绝缘氮化铝粉体

由于氮化铝具有与铝、钙等金属不润湿等特性，所以可以用其作坩埚、保护管、浇注模具等。将氮化铝陶瓷作为金属熔池可以用在浸入式热电偶保护管中，由于它不粘附熔融金属，在800~1000度的熔池中可以连续使用大约3000个小时以上并且不会被侵蚀破坏。此外，由于氮化铝材料对熔盐砷化镓等材料性能稳定，那么将氮化铝坩埚替代玻璃进行砷化镓半导体的合成，能够完全消除硅的污染而得到高纯度的砷化镓。氮化铝陶瓷拥有高硬度和高温强度性能，可制作切割工具、砂轮、拉丝模以及制造工具材料、金属陶瓷材料的原料。电绝缘氮化铝粉体氮化铝硬度高，超过传统氧化铝，是新型的耐磨陶瓷材料。

纳米氮化铝粉体主要用途：制造高性能陶瓷器件:制造集成电路基板，电子器件，光学器件，散热器，高温绀坞。制备金属基及高分子基复合材料:特别是在高温密封胶粘剂和电子封装材料中有极好的应用前景。纳米无机陶瓷车用润滑油及抗磨剂﹔纳米陶瓷机油中的纳米氮化铝陶瓷粒子随润滑油作用于发动机内部的摩擦副金属表面，在高温和极压的作用下被，并牢固渗嵌到金属表面凹痕和微孔中，修复受损表面，形成纳米陶瓷保护膜。因为这层膜的隔离作用，从而极大的降低摩擦力，将运动机件间的摩擦降至近乎零，通过改善润滑，可降低摩擦系数70%以上，提高抗磨能力300%以上，降低磨损80%以上，可延长机械零件寿命3倍以上，减少停工，降低维修成本，延长大修期一倍以上，节能5%~30%,提高设备输出功率15%-40%，其添加量为万分之二。

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。根据氮化铝的热传导性能，低致密度的样品存在的大量气孔，会影响声子的散射。

纳米氮化铝粉体主要用途：导热硅胶和导热环氧树脂:超高导热纳米AIN复合的硅胶具有良好的导热性，良好的电绝缘性，较宽的电绝缘性使用温度（工作温度-60℃ --200℃ ，较低的稠度和良好的施工性能。产品已达或超过进口产品，因为可取代同类进口产品而较广应用于电子器件的热传递介质，提高工作效率。如CPU与散热器填隙、大功率三极管、可控硅元件、二极管、与基材接触的细缝处的热传递介质。纳米导热膏是填充IC或三极管与散热片之间的空隙，增大它们之间的接触面积，达到更好的散热效果。其他应用领域:纳米氮化铝应用于熔炼有色金属和半导体材料砷化铵的绀蜗、蒸发舟、热电偶的保护管、高温绝缘件、微波介电材料、耐高温及耐腐蚀结构陶瓷及透明氮化铝微波陶瓷制品，以及目前应用与PI树脂，导热绝缘云母带，导热脂，绝缘漆以及导热油等。氮化铝陶瓷基板作为一种新型陶瓷基板。舟山多孔氮化铝生产商

砷化镓表面的氮化铝涂层，能保护它在退火时免受离子的注入。电绝缘氮化铝粉体

提高氮化铝陶瓷热导率的途径：提高氮化铝粉末的纯度，理想的氮化铝粉料应含适量的氧。除氧以外，其他杂质元素如Si、Mn和Fe等，也能进入氮化铝晶格，造成缺陷，降低氮化铝的热导率。杂质进入晶格后，使晶格发生局部畸变，由此产生应力作用，引起位错、层错等缺陷，增大声子散射，故应该提高氮化铝的粉末的纯度。改进氮化铝粉末合成方法，制备出粒径在1μm以下，含氧量1%的高纯粉末，是制备高导热氮化铝陶瓷的前提。此外，对含烧结助剂的氮化铝粉末，引入适量的碳，在制备氮化铝陶瓷的烧结过程中，于致密化之前，先对氮化铝粉末表面的氧化物进行还原碳化，也能使氮化铝陶瓷的热导率提高。电绝缘氮化铝粉体

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