氮化鋁陶瓷片,高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷片

AIN晶體以〔AIN4〕四面體為結(jié)構(gòu)單元共價鍵化合物，具有纖鋅礦型結(jié)構(gòu)，屬六方晶系。化學(xué)組成 AI 65.81%，N 34.19%，比重3.261g/cm3，白色或灰白色，單晶無色透明，常壓下的升華分解溫度為2450℃。為一種高溫耐熱材料。熱膨脹系數(shù)（4.0-6.0）X10（-6）/℃。多晶AIN熱導(dǎo)率達(dá)260W/(m.k)，比氧化鋁高5-8倍，所以耐熱沖擊好，能耐2200℃的極熱。此外，氮化鋁具有不受鋁液和其它熔融金屬及砷化鎵侵蝕的特性，特別是對熔融鋁液具有極好的耐侵蝕性。

性能指標(biāo)

Ø(1)熱導(dǎo)率高(約320W/m·K)，接近BeO和SiC，是Al2O3的5倍以上；

Ø(2)熱膨脹系數(shù)(4.5×10-6℃)與Si(3.5-4×10-6℃)和GaAs(6×10-6℃)匹配；

Ø(3)各種電性能(介電常數(shù)、介質(zhì)損耗、體電阻率、介電強(qiáng)度)優(yōu)良；

Ø(4)機(jī)械性能好，抗折強(qiáng)度高于Al2O3和BeO陶瓷，可以常壓燒結(jié)；

Ø(5)光傳輸特性好；

Ø(6)無毒；

2應(yīng)用編輯

1、氮化鋁粉末純度高，粒徑小，活性大，是制造高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷基片的主要原料。

2、氮化鋁陶瓷基片，熱導(dǎo)率高，膨脹系數(shù)低，強(qiáng)度高，耐高溫，耐化學(xué)腐蝕，電阻率高，介電損耗小，是理想的大規(guī)模集成電路散熱基板和封裝材料。

3、氮化鋁硬度高,超過傳統(tǒng)氧化鋁,是新型的耐磨陶瓷材料,但由于造價高,只能用于磨損嚴(yán)重的部位.

4、利用AIN陶瓷耐熱耐熔體侵蝕和熱震性，可制作GaAs晶體坩堝、Al蒸發(fā)皿、磁流體發(fā)電裝置及高溫透平機(jī)耐蝕部件，利用其光學(xué)性能可作紅外線窗口。氮化鋁薄膜可制成高頻壓電元件、超大規(guī)模集成電路基片等。

5、氮化鋁耐熱、耐熔融金屬的侵蝕，對酸穩(wěn)定，但在堿性溶液中易被侵蝕。AIN新生表面暴露在濕空氣中會反應(yīng)生成極薄的氧化膜。 利用此特性，可用作鋁、銅、銀、鉛等金屬熔煉的坩堝和燒鑄模具材料。AIN陶瓷的金屬化性能較好，可替代有毒性的氧化敏瓷在電子工業(yè)中廣泛應(yīng)用。

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由于具有優(yōu)良的熱、電、力學(xué)性能。氮化鋁陶瓷引起了國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對所用材料的性能提出了更高的要求。氮化鋁陶瓷也必將在許多領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用！雖然多年來通過許多研究者的不懈努力，在粉末的制備、成形、燒結(jié)等方面的研究均取得了長足進(jìn)展。但就截止2013年4月而言，氮化鋁的商品化程度并不高，這也是影響氮化鋁陶瓷進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵因素。為了促進(jìn)氮化鋁研究和應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展，必須做好下面兩個研究工作。研究低成本的粉末制備工藝和方法！制約氮化鋁商品化的主要因素就是價格問題。若能以較低的成本制備出氮化鋁粉末，將會大大提高其商品化程度！高溫自蔓延法和低溫碳熱還原合成工藝是很有發(fā)展前景的粉末合成方法。二者具有低成本和適合大規(guī)模生產(chǎn)的特點(diǎn)!研究復(fù)雜形狀的氮化鋁陶瓷零部件的凈近成形技術(shù)如注射成形技術(shù)等。它對充分發(fā)揮氮化鋁的性能優(yōu)勢.拓寬它的應(yīng)用范圍具有重要意義！