中文名称:氮化铝拼音:danhualv英文名称:alumin(i)um nitride分子式:AlN分子量:40.99密度:3.235g/cm3说明:AlN属类金刚石氮化物,最高可稳定到2200℃。
室温强度高,且强度随温度的升高下降较慢。
导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料。
抗熔融金属侵蚀的能力强,是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料。
氮化铝还是电绝缘体,介电性能良好,用作电器元件也很有希望。
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。
氮化铝还是由六方氮化硼转变为立方氮化硼的催化剂。
室温下与水缓慢反应.可由铝粉在氨或氮气氛中800~1000℃合成,产物为白色到灰蓝色粉末。
或由Al2O3-C-N2体系在1600~1750℃反应合成,产物为灰白色粉末。
或氯化铝与氨经气相反应制得.涂层可由AlCl3-NH3体系通过气相沉积法合成。
1.氮化铝粉末纯度高,粒径小,活性大,是制造高导热氮化铝陶瓷基片的主要原料。
2.氮化铝陶瓷基片,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。
工艺路线:氮化铝粉末采用碳热还原氮化法;高导热氮化铝陶瓷基片采用氛常压烧结法。
陶瓷基板的介绍
陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面( 单面或双面)上的特殊工艺板。
所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能,高导热特性,优异的软钎焊性和高的附着强度,并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形,具有很大的载流能力。
因此,陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。
什么是AlN陶瓷
氮化铝陶瓷 (Aluminium Nitride Ceramic)编辑本段结构氮化铝陶瓷是以氮化铝(AIN)为主晶相的陶瓷。
AIN晶体以〔AIN4〕四面体为结构单元共价键化合物,具有纤锌矿型结构,属六方晶系。
化学组成 AI 65.81%,N 34.19%,比重3.261g/cm3,白色或灰白色,单晶无色透明,常压下的升华分解温度为2450℃。
为一种高温耐热材料。
热膨胀系数(4.0-6.0)X10(-6)/℃。
多晶AIN热导率达260W/(m.k),比氧化铝高5-8倍,所以耐热冲击好,能耐2200℃的极热。
此外,氮化铝具有不受铝液和其它熔融金属及砷化镓侵蚀的特性,特别是对熔融铝液具有极好的耐侵蚀性。
编辑本段性能:AIN陶瓷的性能与制备工艺有关。
如热压烧结AIN陶瓷,其密度为3 .2一3 .3g/cm3,抗弯强度350一400 MPa(高强型900 MPa),弹性模量310 GPa,热导率20-30W.m(-1).K(-1),热膨胀系数5.6x10(-6)K(-1)(25℃一400℃)。
机械加工性和抗氧化性良好。
编辑本段应用: 1.氮化铝粉末纯度高,粒径小,活性大,是制造高导热氮化铝陶瓷基片的主要原料。
2.氮化铝陶瓷基片,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。
3.氮化铝硬度高,超过传统氧化铝,是新型的耐磨陶瓷材料,但由于造价高,只能用于磨损严重的部位. 4.利用AIN陶瓷耐热耐熔体侵蚀和热震性,可制作GaAs晶体坩埚、Al蒸发皿、磁流体发电装置及高温透平机耐蚀部件,利用其光学性能可作红外线窗口。
氮化铝薄膜可制成高频压电元件、超大规模集成电路基片等。
5.氮化铝耐热、耐熔融金属的侵蚀,对酸稳定,但在碱性溶液中易被侵蚀。
AIN新生表面暴露在湿空气中会反应生成极薄的氧化膜。
利用此特性,可用作铝、铜、银、铅等金属熔炼的坩埚和烧铸模具材料。
AIN陶瓷的金属化性能较好,可替代有毒性的氧化敏瓷在电子工业中广泛应用。
采用薄膜法制备氮化铝陶瓷有什么优缺点和注意事项呢?
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采用薄膜法制备氮化铝陶瓷的优点是: