服务热线: 0755-86238834

新闻资讯

News
Hot Products / 推荐产品
联系我们
联系我们
电话: 0755-86238834 
邮箱: hardc006@126.com 
地址: 中国深圳市南山区西丽街道松白路1026号南岗第二工业园8栋1楼
News 新闻详情

氮化铝陶瓷属于什么材料?怎么提高热导率?

日期: 2022-08-09
浏览: 900

  氮化铝陶瓷确实是个好材料,它凭借高热导率、低介电常数、与硅相匹配的热膨胀系数、高电阻、低密度、热化学稳定性好、机械性能良好、无毒等优点,在航空航天、大规模集成电路等重要领域的应用有着巨大的优势。

  其中高热导率是氮化铝陶瓷的“招牌”,AlN陶瓷理论导热率高达320W·m-1·K-1,而在实际应用中远远达不到理论导热量数值。我们知道,氮化铝属于共价化合物,其热传导是依靠晶格振动来实现。晶格振动的能量是量子化的,热传导可以看作连续性的非谐振弹性波通过声子或热能与声子相互作用的量子来传播。氧与AlN有较强的亲合力,它会固溶到AlN的点阵中,近而形成铝空位。晶格呈现出非谐性,影响散射声子,引发热导率恶化。另外,AlN熔点大于2200℃,原子自扩散系数小,难以致密烧结,气孔会降低声子平均自由程。所以,尽管氮化铝的理论热导率较为理想,但由于杂质和缺陷的存在使实际产品的热导率远达不到理论值。

  因此,要想提高热导率,两个关键难题必须解决:一是降低氧杂质原子的存在;二是实现致密烧结。

  解决的主要办法除了提高氮化铝粉体纯度以外,在烧结过程中也有两个关键点需要注意,那就是添加烧结助剂和选择合适的烧结方式。

  01

  烧结方式的选择

  氮化铝陶瓷常用的烧结技术有无压烧结、热压烧结、放电等离子烧结、微波烧结等。其中无压烧结是陶瓷烧结中最简单也是最常见的一种烧结方法,但它必须配合烧结助剂完成烧结过程。热压烧结有助于颗粒的接触扩散和流动传质过程的进行,从而降低烧结温度和气孔率。放电等离子烧结体内每个颗粒均匀的自身发热使颗粒表面活化,因而具有很高的热导率,可在短时间内使烧结体致密化。微波烧结是一种新型、高效的烧结技术,具有传统烧结技术无可比拟的优越性。不添加任何烧结助剂的微波烧结法被认为是一条获得AlN透明陶瓷非常有前途的低成本化技术途径。

  02

  添加助烧剂

  烧结助剂为某些稀土金属、碱土金属和碱金属等的化合物,例如:Y2O3、CaO、CaF2、Li2O等。在烧结体系引入烧结助剂后,一方面,它可与AlN粉末表面的氧化铝反应,形成低熔物,产生液相,利用液相传质促进烧结,提高材料的致密度;另一方面,烧结助剂与氧杂质反应,在晶界以Y-Al2O3和Ca-Al2O3化合物的形式析出,降低AlN晶格的氧含量,起到纯化晶格的作用,从而提高AlN烧结体的热导率。

  1、烧结助剂的选择原则

  选择AlN陶瓷烧结助剂应遵循以下原则:

  氮化铝陶瓷属于什么材料?怎么提高热导率?


  2、常用的低温复合烧结助剂体系

  (1)Y2O3-CaO体系

  

氮化铝陶瓷属于什么材料?怎么提高热导率?

  表:不同烧结助剂体系烧结的AlN陶瓷材料的物理性能

  

氮化铝陶瓷属于什么材料?怎么提高热导率?

  (2)Y2O3-CaO-Li2O系

  氮化铝陶瓷属于什么材料?怎么提高热导率?


  (3)CaF2-Y2O3系

  以CaF2-Y2O3为烧结助剂,会发生如下反应:

  

氮化铝陶瓷属于什么材料?怎么提高热导率?

  在烧结过程中,AlF3升华,Ca-N化合物以气态的形式从AlN陶瓷排出。最终,晶界相以铝酸盐相为主。

  研究表明,以CaF2-Y2O3做助烧剂,添加剂的总量一定(4wt%)的情况下,含3wt%的CaF2的AlN陶瓷具有最高的热导率。

  (4)CaF2-YF3系

  YF3不引入氧,且比Y2O3有着较低的熔点,因此可作为烧结助剂被使用。

  CaF2-YF3体系中,(Ca,Y)F2固溶体在1200℃的低温下形成,使得CaYAl3O7和CaYAlO4由于Y2O3的缺少而在1650℃仍然难以生成。

  因此在高温下,液态的(Ca,Y)F2和Ca-Al-O化合物在AlN颗粒之间流动与重新分布,使得其中的YF3有充足的机会与AlN颗粒表面的氧,从而有效地降低了AlN颗粒表面的氧含量,减少了高温下AlN晶格中氧缺陷的形成。

(素材来自网络,侵删)

回到顶部
新闻 / 更多
2022 - 11 - 09
氮化硅陶瓷高压棒技术特点氮化硅最能发挥优势的是在高温领域中的应用氮化硅陶瓷硬度1400~1600Hv。氮化硅制备流程及方法:喷雾造粒方法通常采用离心式或压力式喷雾造粒设备对混合后的氮化硅浆料实行边搅拌边造粒,从而使得氮化硅粉体均匀分布,从而提高氮化硅颗粒的球形度和粉料的流动性,并改善粉料的粒径分布喷雾造粒过程中温度、压力、供料速度以及搅拌时间、粘结剂的种类等因素对造粒后氮化硅粉料粒径尺寸、分散性具有重要影响然而,喷雾造粒颗粒形貌不易控制,易出现空心、表面凹坑等缺陷此外喷雾造粒所得的粉料通常需要进行有机物的烧除,确保有机物排除彻底以免影响氮化硅陶瓷的烧结性能,因此制定合理的排胶制度,并精确控制排胶过程十分重要。氮化硅陶瓷棒的作用与用途是什么(氮化硅是什么材料制成的)" title="氮化硅陶瓷棒的作用与用途是什么(氮化硅是什么材料制成的)"/氮化硅医用无机非金属...
2022 - 11 - 09
氧化铝空心球介绍:氧化铝空心球是以工业氧化铝为原料,通过电炉熔炼成液态,再用高压空气吹制而成的空心球体,具有高耐火度和低导热性,可做成各种形状的制品,在石油化工冶金等工业的电炉、窑炉中使用,其节能效果好,是一种新型的耐高温、轻质耐火材料。氧化铝空心球和氧化锆空心球都属于耐火空心球。氧化铝空心球的性能:氧化铝空心球的氧化铝含量大于99%,耐火度接近2000℃,导热性很低,机械强度高,密度低。氧化锆空心球的二氧化锆和氧化钙的含量99%,耐火度大于1800℃,导热性较低,密度小,热熔小。氧化铝空心球比氧化锆空心球便宜。氧化铝空心球制品主要用来做什么用途(氧化铝空心球优势有哪些)" title="氧化铝空心球制品主要用来做什么用途(氧化铝空心球优势有哪些)"/氧化铝空心球的用途:氧化锆空心球可用作高温超高温隔热填料,高温耐火混凝土轻质材料、高温浇筑材料。氧化铝空心球可...
2022 - 11 - 09
陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成型和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨损,耐腐蚀等优点。可用作结构材料、刀具材料。性 能力学特性陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料,其硬度大多在1100HV以上。陶瓷的抗压强度较高,但抗拉强度较低,塑性和韧性很差。热特性陶瓷材料一般具有高的熔点(大多在1500℃以上),且在高温下具有极好的化学稳定性;陶瓷的导热性低于金属材料,陶瓷还是良好的耐高温材料。同时陶瓷的线膨胀系数比金属低,当温度发生变化时,陶瓷具有良好的尺寸稳定性。电特性大多数陶瓷具有良好的电绝缘性,因此大量用于制作各种电压(1kV~110kV)的绝缘器件。铁电陶瓷(钛酸钡BaTiO3)具有较高的介电常数,可用于制作电容器,铁电陶瓷在外电场的作用下,还能改变形状,将电能转换为机械能(具有压电材料的特性),可用作扩音机、电唱机、超声波仪、声纳、医疗用声谱仪等。...
2022 - 11 - 09
氧化锆耐磨工业陶瓷棒有哪些优势陶瓷棒采用氧化锆或氧化铝作为生产材料,相对于同类别的产品来说,优势是相当显著的,它具有很好的耐磨性,那么氧化锆陶瓷棒有哪些优势呢。氧化锆陶瓷棒具有耐摔、耐磨、超硬、耐高温、耐火、超耐腐蚀、永不生锈、绝缘、等性能。可广泛应用半导体、新能源、医疗器械、航空航天,机械制造,电池材料等行业,也可广泛应用于电力、冶金、矿山、煤炭、化工等行业作为腐蚀性介质,是一种理想的耐磨损陶瓷棒。陶瓷瓷棒作用是什么(氧化锆陶瓷棒有哪些优势)" title="陶瓷瓷棒作用是什么(氧化锆陶瓷棒有哪些优势)"/氧化锆陶瓷棒的优势:1.抗摔打.2.耐磨损-适用于有重物放置处或需频繁清洗处。3.易清洗--紧密的无渗透表面,使灰尘不易粘附于其上。4.防潮性—不吸水。5.抗紫外线--不受天气变化的影响,不管是日晒雨淋。6.防火性。7.防静电--为防静电材料,很适用于无尘...
联系我们
深圳市海德精密陶瓷有限公司
地址: 深圳市南山区西丽街道松白路1026号南岗第二工业区8栋1楼
电话:0755-86238834
传真:0755-86238840
手机:138-2438-5803(冯辉)
Q Q: 2355 7830 26(冯辉)
邮箱:hardc006@126.com(冯辉)
手机:138-2438-5803(冯辉)
快速链接
留言
  • 姓名:
  • *
  • 公司名称:
  • *
  • 地址:
  • *
  • 电话:
  • *
  • 传真:
  • *
  • 邮箱:
  • *
  • 邮政编码:
  • *
  • 留言主题:
  • *
  • 内容:
  • *
提 交
手机云网站
Copyright ©2018 - 2026 深圳市海德精密陶瓷有限公司
 
 
 






欢迎来到海德
X
3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

5

电话号码管理

  • 0755-86238834
6

二维码管理

展开