氮化鋁陶瓷的燒結溫度

  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)過高溫燒結而制成的陶瓷基片，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具備的性質，是高密度，大功率，多芯片組件等半導體器件和大功率，高亮度的LED基板及封裝材料的關鍵材料，被稱為是最理想的基板材料，廣泛應用于通訊器件、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方法和燒結溫度。
1.常壓燒結
常壓燒結是氮化鋁陶瓷傳統(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變?yōu)榫Я＝Y合體，在燒結工藝方面常壓燒結是最簡單的一種方法，也是最為廣泛的一種燒結方法。常壓燒結氮化鋁陶瓷一般溫度范圍為1600℃一2000℃，適當升高燒結溫度和延長保溫時間，可以提高氮化鋁陶瓷的致密度。由于氮化鋁為共價鍵結構，純氮化鋁粉末難以進行固相燒結，所以經(jīng)常在原料中會加入燒結助劑來促進氮化鋁陶瓷燒結致密化。在一般的情況下，常壓燒結制備氮化鋁陶瓷需要燒結溫度高，保溫的時間也相對比較長，但其設備與工藝流程簡單，操作方便。
2.熱壓燒結
為了降低氮化鋁陶瓷的燒結溫度，促進陶瓷材料的致密化，可以利用熱壓燒結制備氮化鋁陶瓷。我們口中所說的熱壓燒結,其實就是在一定壓力下燒結陶瓷，可以使加熱燒結和加壓成型同時進行。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)，有利物質的流動和擴散，并且外加壓力抵消了形變阻力促進了粉末顆粒之間的接觸。熱壓燒結陶瓷晶體內(nèi)容易產(chǎn)生晶格畸變，由于熱壓燒結較常壓燒結燒結溫度低,但是它的保溫時間是比較短的，所以晶顆較細小。由于熱壓燒結所制備的氮化鋁陶瓷致密化程度高，氣孔率小，很多學者都對氮化鋁的熱壓燒結進行了研究。
3.反應燒結
反應燒結一般是通過坯體與氣相在燒結溫度下的化學反應，使得坯體質量增加,孔隙減少。一般反應燒結過程中制備的陶瓷收縮率較小，或者保持原形。反應了燒結氮化鋁陶瓷是利用鋁粉在氮氣中的氮化反應形成氮化鋁粉末并在高溫下燒結在一起。反應燒結氮化鋁陶瓷的反應過程實質上就是鋁粉直接氮化法制備氮化鋁粉，此反應為放熱反應并且非常劇烈。由于鋁在下已熔化，會影響反應的進行，所以一般反應燒結原料為氮化鋁和鋁的混合粉末。
4. 放電離子燒結
放電離子燒結是一種新型的快速燒結技術的方法，融合等離子活化,熱壓,電阻加熱等技術,具有燒結速度快，晶顆均勻等特點。放電離子燒結除具有熱壓燒結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。并且產(chǎn)生的放電等離子，撞擊顆粒導致物質蒸發(fā)，可以達到活化顆粒和凈化顆粒表面的作用。利用放電離子燒結氮化鋁陶瓷，可以在極短的時間內(nèi)完成氮化鋁陶瓷的燒結。

5.微波燒結
微波燒結是利用微波與介質的相互作用產(chǎn)生介電損耗而使坯體整體加熱的燒結方法。同時，微波可以使粉末顆粒活性提高，有利于物質的傳遞。微波燒結也是一種快速燒結法，雖然機理不同但是微波燒結與都能實現(xiàn)整體加熱而極大的縮短燒結時間，并且所得陶瓷晶體細小均勻。
  可以看出，AlN陶瓷無壓燒結能應用在基片材料的燒結，應用最為廣泛；熱壓燒結雖是目前研究比較多的制備手段，能夠獲得高熱導率的AIN陶瓷，但也有其缺點：能耗大、產(chǎn)能低、燒結溫度高；放電離子燒結作為一種比較新的燒結手段，具有高效能、可在較低溫度下燒結等特點，但產(chǎn)率不高，綜合成本偏高，需進一步研究。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構件、氮化鋁陶瓷加工服務為一體的氧化鋁陶瓷加工生產(chǎn)廠家，提供氮化鋁陶瓷結構件、氮化鋁陶瓷加工服務熱線：136 998 99025。