氮化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度

  氮化鋁陶瓷（AIN）是新型功能電子陶瓷材料，主要是以氮化鋁粉作為原料，采用流延工藝，然后在經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)而制成的陶瓷基片，具有氮化鋁材料的各種優(yōu)異特性，氮化鋁陶瓷材料符合封裝電子基片應(yīng)具備的性質(zhì)，是高密度，大功率，多芯片組件等半導(dǎo)體器件和大功率，高亮度的LED基板及封裝材料的關(guān)鍵材料，被稱為是最理想的基板材料，廣泛應(yīng)用于通訊器件、高亮度LED、電力電子器件等行業(yè)。鈞杰陶瓷的是專業(yè)的氮化鋁陶瓷精密加工廠家，為您介紹氮化鋁陶瓷材料的常見的燒結(jié)方法和燒結(jié)溫度。
1.常壓燒結(jié)
常壓燒結(jié)是氮化鋁陶瓷傳統(tǒng)的制備工藝。氮化鋁陶瓷在經(jīng)過常壓燒結(jié)的過程中，坯體不受外加壓力作用，僅在一般氣壓下經(jīng)加熱由粉末顆粒的聚集體轉(zhuǎn)變?yōu)榫Я＝Y(jié)合體，在燒結(jié)工藝方面常壓燒結(jié)是最簡(jiǎn)單的一種方法，也是最為廣泛的一種燒結(jié)方法。常壓燒結(jié)氮化鋁陶瓷一般溫度范圍為1600℃一2000℃，適當(dāng)升高燒結(jié)溫度和延長保溫時(shí)間，可以提高氮化鋁陶瓷的致密度。由于氮化鋁為共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，純氮化鋁粉末難以進(jìn)行固相燒結(jié)，所以經(jīng)常在原料中會(huì)加入燒結(jié)助劑來促進(jìn)氮化鋁陶瓷燒結(jié)致密化。在一般的情況下，常壓燒結(jié)制備氮化鋁陶瓷需要燒結(jié)溫度高，保溫的時(shí)間也相對(duì)比較長，但其設(shè)備與工藝流程簡(jiǎn)單，操作方便。
2.熱壓燒結(jié)
為了降低氮化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度，促進(jìn)陶瓷材料的致密化，可以利用熱壓燒結(jié)制備氮化鋁陶瓷。我們口中所說的熱壓燒結(jié),其實(shí)就是在一定壓力下燒結(jié)陶瓷，可以使加熱燒結(jié)和加壓成型同時(shí)進(jìn)行。在高溫下坯體持續(xù)受到壓力作用，粉末原料處于熱塑性狀態(tài)，有利物質(zhì)的流動(dòng)和擴(kuò)散，并且外加壓力抵消了形變阻力促進(jìn)了粉末顆粒之間的接觸。熱壓燒結(jié)陶瓷晶體內(nèi)容易產(chǎn)生晶格畸變，由于熱壓燒結(jié)較常壓燒結(jié)燒結(jié)溫度低,但是它的保溫時(shí)間是比較短的，所以晶顆較細(xì)小。由于熱壓燒結(jié)所制備的氮化鋁陶瓷致密化程度高，氣孔率小，很多學(xué)者都對(duì)氮化鋁的熱壓燒結(jié)進(jìn)行了研究。
3.反應(yīng)燒結(jié)
反應(yīng)燒結(jié)一般是通過坯體與氣相在燒結(jié)溫度下的化學(xué)反應(yīng)，使得坯體質(zhì)量增加,孔隙減少。一般反應(yīng)燒結(jié)過程中制備的陶瓷收縮率較小，或者保持原形。反應(yīng)了燒結(jié)氮化鋁陶瓷是利用鋁粉在氮?dú)庵械牡磻?yīng)形成氮化鋁粉末并在高溫下燒結(jié)在一起。反應(yīng)燒結(jié)氮化鋁陶瓷的反應(yīng)過程實(shí)質(zhì)上就是鋁粉直接氮化法制備氮化鋁粉，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)并且非常劇烈。由于鋁在下已熔化，會(huì)影響反應(yīng)的進(jìn)行，所以一般反應(yīng)燒結(jié)原料為氮化鋁和鋁的混合粉末。
4. 放電離子燒結(jié)
放電離子燒結(jié)是一種新型的快速燒結(jié)技術(shù)的方法，融合等離子活化,熱壓,電阻加熱等技術(shù),具有燒結(jié)速度快，晶顆均勻等特點(diǎn)。放電離子燒結(jié)除具有熱壓燒結(jié)過程中的焦耳熱和壓力造成的塑性變形等要素外，還能在坯體顆粒之間產(chǎn)生直流脈沖電壓,利用顆粒間放電產(chǎn)生體加熱，使材料快速燒結(jié)。并且產(chǎn)生的放電等離子，撞擊顆粒導(dǎo)致物質(zhì)蒸發(fā)，可以達(dá)到活化顆粒和凈化顆粒表面的作用。利用放電離子燒結(jié)氮化鋁陶瓷，可以在極短的時(shí)間內(nèi)完成氮化鋁陶瓷的燒結(jié)。

5.微波燒結(jié)
微波燒結(jié)是利用微波與介質(zhì)的相互作用產(chǎn)生介電損耗而使坯體整體加熱的燒結(jié)方法。同時(shí)，微波可以使粉末顆粒活性提高，有利于物質(zhì)的傳遞。微波燒結(jié)也是一種快速燒結(jié)法，雖然機(jī)理不同但是微波燒結(jié)與都能實(shí)現(xiàn)整體加熱而極大的縮短燒結(jié)時(shí)間，并且所得陶瓷晶體細(xì)小均勻。
  可以看出，AlN陶瓷無壓燒結(jié)能應(yīng)用在基片材料的燒結(jié)，應(yīng)用最為廣泛；熱壓燒結(jié)雖是目前研究比較多的制備手段，能夠獲得高熱導(dǎo)率的AIN陶瓷，但也有其缺點(diǎn)：能耗大、產(chǎn)能低、燒結(jié)溫度高；放電離子燒結(jié)作為一種比較新的燒結(jié)手段，具有高效能、可在較低溫度下燒結(jié)等特點(diǎn)，但產(chǎn)率不高，綜合成本偏高，需進(jìn)一步研究。鈞杰陶瓷專業(yè)加工氧化鋯、氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、碳化硅、可加工陶瓷從事氮化鋁陶瓷結(jié)構(gòu)件、氮化鋁陶瓷加工服務(wù)為一體的氧化鋁陶瓷加工生產(chǎn)廠家，提供氮化鋁陶瓷結(jié)構(gòu)件、氮化鋁陶瓷加工服務(wù)熱線：136 998 99025。