氮化鋁粉體的成型工藝有多種，傳統(tǒng)的成型工藝諸如模壓，熱壓，等靜壓等均適用。由于氮化鋁粉體的親水性強(qiáng)，為了減少氮化鋁的氧化，成型過程中應(yīng)盡量避免與水接觸。另外，據(jù)中國(guó)粉體網(wǎng)編輯了解，熱壓、等靜壓雖然適用于制備高性能的塊體氮化鋁瓷材料，但成本高、生產(chǎn)效率低，無法滿足電子工業(yè)對(duì)氮化鋁陶瓷基片用量日益增加的需求。為了解決這一問題，近年來人們研究采用流延法成型氮化鋁陶瓷基片。流延法目前已成為電子工業(yè)用氮化鋁陶瓷的主要成型工藝。流延成型制備多層氮化鋁陶瓷的主要工藝是：將氮化鋁粉料、燒結(jié)助劑、粘結(jié)劑、溶劑混合均勻制成漿料，通過流延制成坯片，采用組合模沖成標(biāo)準(zhǔn)片，然后用程控沖床沖成通孔，用絲網(wǎng)印刷印制金屬圖形，將每一個(gè)具有功能圖形的生坯片疊加，層壓成多層陶瓷生坯片，在氮?dú)庵屑s700℃排除粘結(jié)劑，然后在1800℃氮?dú)庵羞M(jìn)行共燒，電鍍后即形成多層氮化鋁陶瓷。直接氮化法：直接氮化法就是在高溫的氮?dú)鈿夥罩校X粉直接與氮?dú)饣仙傻X粉體。片狀氮化鋁粉體

氮化鋁是共價(jià)鍵化合物，屬于六方晶系，纖鋅礦型的晶體結(jié)構(gòu)，呈白色或灰白色。室溫強(qiáng)度高，且強(qiáng)度隨溫度的升高下降較慢。氮化鋁導(dǎo)熱性好，熱膨脹系數(shù)小，是良好的耐熱沖擊材料。具有優(yōu)異的抗熱震性。AlN的導(dǎo)熱率是Al2O3的2～3倍，熱壓時(shí)強(qiáng)度比Al2O3還高。氮化鋁對(duì)Al和其他熔融金屬、砷化鎵等具有良好的耐蝕性，尤其對(duì)熔融Al液具有極好的耐侵蝕性，還具有優(yōu)良的電絕緣性和介電性質(zhì)。但氮化鋁的高溫抗氧化性差，在大氣中易吸潮、水解，和濕空氣、水或含水液體接觸產(chǎn)生熱和氮并迅速分解。在2516℃分解，熱硬度很高，即使在分解溫度前也不軟化變形。氮化鋁和水在室溫下也能緩慢地進(jìn)行反應(yīng)，而被水解。和干燥氧氣在800℃以上進(jìn)行反應(yīng)。片狀氮化鋁粉體氮化鋁膜是指用氣相沉積、液相沉積、表面轉(zhuǎn)化或其它表面技術(shù)制備的氮化鋁覆蓋層。

為什么要用氮化鋁陶瓷基板？因?yàn)長(zhǎng)ED大燈的工作溫度非常高。而亮度跟功率是掛鉤的，功率越大，溫度越高，再度提高亮度只有通過精細(xì)的冷卻設(shè)計(jì)或者散熱器件的加大，但是效果并不理想。能夠使其達(dá)到理想效果的只有氮化鋁陶瓷基板。首先氮化鋁陶瓷基板的導(dǎo)熱率很高，氮化鋁基片可達(dá)170-260W/mK，是鋁基板的一百倍。其次，氮化鋁陶瓷基板還有非常優(yōu)良的絕緣性，與燈珠更匹配的熱膨脹技術(shù)等一系列優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用于電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車中的電力電子器件市場(chǎng)規(guī)模很大。而電力器件模塊氮化鋁陶瓷基板的技術(shù)和商業(yè)機(jī)遇都令人期待。

目前，AlN陶瓷燒結(jié)氣氛有3種：中性氣氛、還原型氣氛和弱還原型氣氛。中性氣氛采用常用的N2、還原性氣氛采用CO，弱還原性氣氛則使用H2。在還原氣氛中，AlN陶瓷的燒結(jié)時(shí)間及保溫時(shí)間不宜過長(zhǎng)，且其燒結(jié)溫度不能過高，以免AlN被還原。而在中性氣氛中不會(huì)出現(xiàn)上述情況，因此一般選擇在氮?dú)庵袩Y(jié)，以此獲得性能更高的AlN陶瓷。在氮化鋁陶瓷基板燒結(jié)過程中，除了工藝和氣氛影響著產(chǎn)品的性能外，燒結(jié)助劑的選擇也尤為重要。AlN燒結(jié)助劑一般是堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物，燒結(jié)助劑主要有兩方面的作用：一方面形成低熔點(diǎn)物相，實(shí)現(xiàn)液相燒結(jié)，降低燒結(jié)溫度，促進(jìn)坯體致密化；另一方面，高熱導(dǎo)率是AlN基板的重要性能，而實(shí)現(xiàn)AlN基板中由于存在氧雜質(zhì)等各種缺陷，熱導(dǎo)率低于及理論值，加入燒結(jié)助劑可以與氧反應(yīng)，使晶格完整化，進(jìn)而提高熱導(dǎo)率。選擇多元復(fù)合燒結(jié)助劑，往往能獲得比單一燒結(jié)助劑更好的燒結(jié)效果找到合適的低溫?zé)Y(jié)助劑，實(shí)現(xiàn)AlN低溫?zé)Y(jié)，就可以減少能耗、降低成本，便于進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。 氮化鋁是一種綜合性能優(yōu)良的陶瓷材料，由于氮化鋁是共價(jià)化合物，自擴(kuò)散系數(shù)小，熔點(diǎn)高。

生產(chǎn)方法：將氨和鋁直接進(jìn)行氮化反應(yīng)，經(jīng)粉碎、分級(jí)制得氮化鋁粉末。或者將氧化鋁和炭充分混合,在電爐中于1700℃還原制得氮化鋁。將高純度鋁粉脫脂(用抽提或在氮?dú)饬髦屑訜岬?50℃)后，放到鎳盤中，將盤放在石英或瓷制反應(yīng)管內(nèi)，在提純的氮?dú)饬髦新剡M(jìn)行加熱。氮化反應(yīng)在820℃左右時(shí)發(fā)出白光迅速地進(jìn)行。此時(shí)，必須大量通氮以防止反應(yīng)管內(nèi)出現(xiàn)減壓。這個(gè)激烈的反應(yīng)完畢后，在氮?dú)饬髦欣鋮s。由于產(chǎn)物內(nèi)包有金屬鋁,可將其粉碎，并在氮?dú)饬髦杏?100～1200℃溫度下再加熱1～2h，即得到灰白色氮化鋁。另外，將鋁在1200～1400℃下蒸發(fā)氣化，使其與氮?dú)夥磻?yīng)即得到氮化鋁的須狀物(金屬晶須)。此外,也有將AlCl3·NH3加成物進(jìn)行熱分解的制法。直接氮化法：將氮和鋁直接進(jìn)行氮化反應(yīng)，經(jīng)粉碎、分級(jí)制得。氮化鋁產(chǎn)品質(zhì)量受反應(yīng)爐溫、原料的預(yù)混合以及循環(huán)氮化鋁粉末所占的混合比例、氮化鋁比表面積等條件的影響。因此需嚴(yán)格控制工藝過程，得到穩(wěn)定特性的氮化鋁粉末(如比表面積、一次粒徑、凝聚粒徑、松密度和表面特性等)。氧化鈹雖然有優(yōu)良的性能，但其粉末有劇毒。片狀氮化鋁粉體

提高氮化鋁粉末的純度，理想的氮化鋁粉料應(yīng)含適量的氧。片狀氮化鋁粉體

目前，氮化鋁也存在一些問題。其一是粉體在潮濕的環(huán)境極易與水中羥基形成氫氧化鋁，在AlN粉體表面形成氧化鋁層，氧化鋁晶格溶入大量的氧，降低其熱導(dǎo)率，而且也改變其物化性能，給AlN粉體的應(yīng)用帶來困難。抑制AlN粉末的水解處理主要是借助化學(xué)鍵或物理吸附作用在AlN顆粒表面涂覆一種物質(zhì)，使之與水隔離，從而避免其水解反應(yīng)的發(fā)生。目前抑制水解處理的方法主要有：表面化學(xué)改性和表面物理包覆。其二是氮化鋁的價(jià)格高居不下，每公斤上千元的價(jià)格也在一定程度上限制了它的應(yīng)用。制備氮化鋁粉末一般都需要較高的溫度，從而導(dǎo)致生產(chǎn)制備過程中的能耗較高，同時(shí)存在安全風(fēng)險(xiǎn)，這也是一些高溫制備方法無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的主要弊端。再者是生產(chǎn)制備過程中的雜質(zhì)摻入或者有害產(chǎn)物的生成問題，例如碳化還原反應(yīng)過量碳粉的去除問題，以及化學(xué)氣相沉積法的氯化氫副產(chǎn)物的去除問題，這都要求制備氮化鋁的過程中需對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行提純，這也導(dǎo)致了生產(chǎn)制備氮化鋁的成本居高不下。片狀氮化鋁粉體

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