目前AlN基片較常用的燒結工藝一般有5種，即熱壓燒結、無壓燒結、放電等離子燒結(SPS)、微波燒結和自蔓延燒結。熱壓燒結是在加熱粉體的同時進行加壓，利用通電產生的焦耳熱和加壓造成的塑性變形來促進燒結過程的進行。相對于無壓燒結來說，熱壓燒結的燒結溫度要低得多，而且燒結體致密，氣孔率低，但其加熱、冷卻所需時間較長，且只能制備形狀不太復雜的樣品。熱壓燒結是目前制備高熱導率致密化AlN陶瓷的主要工藝。由于AlN具有很強的共價性，故其在常壓燒結時需要的燒結溫度很高。在常壓燒結條件下，添加了Y2O3的AlN粉能產生液相燒結的溫度為1600℃以上，且燒結溫度要受AlN粒度、添加劑種類及添加劑的含量等因素的影響。常壓燒結的燒結溫度一般為1600～2000℃，保溫時間為2h。利用AIN陶瓷耐熱耐熔體光學性能可作紅外線窗口。麗水微米氮化硼品牌

氮化鋁(AlN)是一種六方纖鋅礦結構的共價鍵化合物，晶格參數為a=3.114，c=4.986。純氮化鋁呈藍白色，通常為灰色或灰白色，是典型的III-Ⅴ族寬禁帶半導體材料。氮化鋁(AlN)具有度、高體積電阻率、高絕緣耐壓、熱膨脹系數、與硅匹配好等特性，不但用作結構陶瓷的燒結助劑或增強相，尤其是在近年來大火的陶瓷電子基板和封裝材料領域，其性能遠超氧化鋁。與其它幾種陶瓷材料相比較，氮化鋁陶瓷綜合性能優良，非常適用于半導體基片和結構封裝材料，在電子工業中的應用潛力非常巨大。理論上AlN熱導率可達320W·m-1·K-1，但由于AlN中的雜質和缺陷造成實際產品的熱導率還不到200W·m-1·K-1。這主要是由于晶體內的結構基元都不可能有完全嚴格的均勻分布，總是存在稀疏稠密的不同區域，所以載流聲子在傳播過程中，總會受到干擾和散射。麗水微米氮化硼品牌氮化鋁是一種很有前途的高功率集成電路基片和包裝材料。

氮化鋁陶瓷的運用：氮化鋁陶瓷基板：氮化鋁陶瓷基板熱導率高，膨脹系數低，強度高，耐高溫，耐化學腐蝕，電阻率高，介電損耗小，是理想的大規模集成電路散熱基板和封裝材料。氮化鋁陶瓷零件：氮化鋁 (AlN) 具有高導熱性、高耐磨性和耐腐蝕性，是半導體和醫療行業很理想的材料。典型應用包括：加熱器、靜電卡盤、基座、夾環、蓋板和 MRI 設備。氮化鋁陶瓷使用須知：氮化鋁陶瓷在700°C的空氣中會發生表面氧化，即使在室溫下，也檢測到5-10nm的表面氧化層。這將有助于保護材料本體，但它也將降低材料表面的導熱率。在惰性氣氛中，該氧化層可在高達1350°C 的溫度下保護材料本體，當在高于此溫度時本體將會發生大量氧化。氮化鋁陶瓷在高達 980°C 的氫氣和二氧化碳氣氛中是穩定的。氮化鋁陶瓷會與無機酸和強堿、水等液體發生化學反應并緩慢溶解，所有它不能直接浸泡在這類物質中使用。但氮化鋁可以抵抗大多數熔鹽的侵蝕，包括氯化物和冰晶石。

AlN自擴散系數小難以燒結，一般采用添加堿土金屬化合物及稀土鑭系化合物，通過液相燒結實現燒結致密化。燒結助劑能在燒結初期和中期明顯促進AlN陶瓷燒結，并且在燒結的后期從陶瓷材料中部分揮發，從而制備純度及致密化程度都較高的AlN陶瓷材料及制品。在此過程中，助燒劑的種類、添加方式、添加量等均會對AlN陶瓷材料及制品的結構與性能產生明顯程度的影響。選擇AlN陶瓷燒結助劑應遵循以下原則：能在較低的溫度下與AlN顆粒表面的氧化鋁發生共熔，產生液相，這樣才能降低燒結溫度；產生的液相對AlN顆粒有良好的浸潤性，才能有效起到燒結助劑作用；燒結助劑與氧化鋁有較強的結合能力，以除去雜質氧，凈化AlN晶界；液相的流動性好，在燒結后期AlN晶粒生長過程中向三角晶界流動，而不至于形成AlN晶粒間的熱阻層；燒結助劑很好不與AlN發生反應，否則既容易產生晶格缺陷，又難于形成多面體形態的AlN完整晶形。氮化鋁陶瓷基板具有導熱效率高、力學性能好、耐腐蝕、電性能優、可焊接等特點。

氮化鋁陶瓷基片制造并非易事：氮化鋁的很大特點是熱膨脹系數（CTE）與半導體硅（Si）相當，且熱導率高，理論上氮化鋁熱導率可達到320W/(m·K)，但成本很高。由于制備氮化鋁陶瓷的重點原料氮化鋁粉體制備工藝復雜、能耗高、周期長、價格昂貴，國內的氮化鋁粉體很大程度上依賴進口。原料的批次穩定性、成本也成為國內氮化鋁陶瓷基片材料制造的瓶頸。氮化鋁基板生產呈地區集中狀態，美國、日本、德國等國家和地區是全球很主要的電子元件生產和研發中心，在氮化鋁陶瓷基片的研究已遠早于國內。日本已有較多企業研發和生產氮化鋁陶瓷基片，目前是全球很大的氮化鋁陶瓷基片生產國。氮化鋁很高可穩定到2200℃，室溫強度高，且強度隨溫度的升高下降較慢。麗水微米氮化硼品牌

高溫自蔓延法和低溫碳熱還原合成工藝是很有發展前景的氮化鋁粉末合成方法。麗水微米氮化硼品牌

氮化鋁粉體的制備工藝：碳熱還原法：碳熱還原法就是將混合均勻的Al2O3和C在N2氣氛中加熱，首先Al2O3被還原，所得產物Al再與N2反應生成AlN，其化學反應式為：Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)→2AlN(s)+3CO(g)；其優點是原料豐富，工藝簡單；粉體純度高，粒徑小且分布均勻。其缺點是合成時間長，氮化溫度較高，反應后還需對過量的碳進行除碳處理，導致生產成本較高。高能球磨法：高能球磨法是指在氮氣或氨氣氣氛下，利用球磨機的轉動或振動，使硬質球對氧化鋁或鋁粉等原料進行強烈的撞擊、研磨和攪拌，從而直接氮化生成氮化鋁粉體的方法。其優點是：高能球磨法具有設備簡單、工藝流程短、生產效率高等優點。其缺點是：氮化難以完全，且在球磨過程中容易引入雜質，導致粉體的質量較低。麗水微米氮化硼品牌

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