活性金屬釬焊法是在普通釬料中加入一些化學性質(zhì)較為活潑的過渡元素如:Ti、Zr、Al、Nb、V等。一定溫度下,這些活潑元素會與陶瓷基板在界面處發(fā)生化學反應(yīng),形成反應(yīng)過渡層,如圖7所示。反應(yīng)過渡層的主要產(chǎn)物是一些金屬間化合物,并具有與金屬相同的結(jié)構(gòu),因此可以被熔化的金屬潤濕。共燒法是通過絲網(wǎng)印刷工藝在AlN陶瓷生片表面涂刷一層難熔金屬(Mo、W等)的厚膜漿料,一起脫脂燒成,使導(dǎo)電金屬與AlN陶瓷燒成為一體結(jié)構(gòu)。共燒法根據(jù)燒結(jié)溫度的高低可分為低溫共燒(LTCC)和高溫共燒(HTCC)兩種方式,低溫共燒基板的燒結(jié)溫度一般為800-900℃,而高溫共燒基板的燒結(jié)溫度為1600-1900℃。燒結(jié)后,為了便于芯片引線鍵合及焊接,還需在金屬陶瓷復(fù)合體的金屬位置鍍上一層Sn或Ni等熔點較低的金屬。氮化鋁可以抵抗大部分融解的鹽的侵襲,包括氯化物及冰晶石〔即六氟鋁酸鈉〕。成都多孔氮化鋁粉體生產(chǎn)商
氮化鋁在取向硅鋼二次再結(jié)晶中的作用:二次再結(jié)晶在取向鋼的制造過程中不可缺少,它是在鋼鐵材料的方向性方面發(fā)生的現(xiàn)象。可以這樣形容,在幾乎無方向性的基體中,一粒沙子在一瞬間長大成1立方米大的巖石,其結(jié)晶方位大約可達到95%的取向度。在此期問,為了抑制基體的長大,普通的高斯法中,采用MnS、RG和RGH鋼中則利用的是MnSe、Sb,而這里將談?wù)凙IN。關(guān)于二次再結(jié)晶的機理已有很多文獻介紹,這里就A1N的特殊性進行描述。HiB鋼熱軋材中的A1N必須是固溶態(tài)或極細小的AIN。具有(100)[001]方位的立方體織構(gòu)鋼,可以通過對含A1熱軋板進行交叉冷軋得到,這時該鋼種具有以下三個重要的特征。AlN很好是1微米左右粗大尺寸,為此,熱軋時板坯加熱溫度低好,熱軋板的高溫退火對AIN的粗大化有利。采用交叉熱軋,雖然可以進一步提高產(chǎn)生(100)面的機率,但隨著C量的增加,(100)[001]方位即45度立方體的混合比例將增加。成都多孔氮化鋁粉體生產(chǎn)商氮化鋁陶瓷基板用量十分巨大。
為什么要用氮化鋁陶瓷基板?因為LED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的冷卻設(shè)計或者散熱器件的加大,但是效果并不理想。能夠使其達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。應(yīng)用于電動汽車和混合動力汽車中的電力電子器件市場規(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)機遇都令人期待。
熱導(dǎo)率K在聲子傳熱中的關(guān)系式為:K=1/3cvλ;上式c為陶瓷體本身的熱容,v為聲子的平均運動速度,λ為聲子的平均自由程。材料本身的熱容(c)接近常數(shù),氮化鋁的熱容大是氮化鋁的熱導(dǎo)率高的原因之一,聲子速度(v)與晶體密度和彈性力學性質(zhì)有關(guān),也可視為常數(shù),所以,聲子的傳播距離(平均自由程),是影響很終宏觀上氮化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率表現(xiàn)的關(guān)鍵。所以我們通過氮化鋁內(nèi)部聲子的熱傳導(dǎo)機理可知,要想熱導(dǎo)率高,就要使聲子的傳播更遠(自由程大),也即減少傳播的阻力,這種阻力一般來自于聲子擴散過程中的各種散射。燒結(jié)后的陶瓷內(nèi)部通常會有各種晶體缺陷、雜質(zhì)、氣孔以及引入的第二相,這些因素的作用使聲子發(fā)生散射,也就影響了很終的熱導(dǎo)率。通過不斷研究證實,在眾多影響AlN陶瓷熱導(dǎo)率因素中,AlN陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)、氧雜質(zhì)含量尤為突出。氮化鋁具有不受鋁液和其它熔融金屬及砷化鎵侵蝕的特性,特別是對熔融鋁液具有極好的耐侵蝕性。
高導(dǎo)熱氮化鋁基片的燒結(jié)工藝重點包括燒結(jié)方式、燒結(jié)助劑的添加、燒結(jié)氣氛的控制等。放電等離子燒結(jié)是20世紀90年代發(fā)展并成熟的一種燒結(jié)技術(shù),它利用脈沖大電流直接施加于模具和樣品上,產(chǎn)生體加熱使被燒結(jié)樣品快速升溫;同時,脈沖電流引起顆粒間的放電效應(yīng),可凈化顆粒表面,實現(xiàn)快速燒結(jié),有效地抑制顆粒長大。使用SPS技術(shù)能夠在較低溫度下進行燒結(jié),且升溫速度快,燒結(jié)時間短。微波燒結(jié)是利用特殊頻段的電磁波與介質(zhì)的相互耦合產(chǎn)生介電損耗,使坯體整體加熱的燒結(jié)方法。微波同時提高了粉末顆粒活性,加速物質(zhì)的傳遞。微波燒結(jié)也是一種快速燒結(jié)法,同樣可保證樣品安全衛(wèi)生無污染。雖然機理與放電等離子體燒結(jié)有所不同,但是兩者都能實現(xiàn)整體加熱,才能極大地縮短燒結(jié)周期,所得陶瓷晶體細小均勻。純凈的AlN陶瓷可以用作透明陶瓷制造電子光學器件裝備的高溫紅外窗口和整流罩的耐熱涂層。成都多孔氮化鋁粉體生產(chǎn)商
氮化鋁陶瓷具有高熱導(dǎo)率、好的抗熱沖擊性、高溫下依然擁有良好的力學性能。成都多孔氮化鋁粉體生產(chǎn)商
氮化鋁粉體的制備工藝:原位自反應(yīng)合成法:原位自反應(yīng)合成法的原理與直接氮化法的原理基本類同,以鋁及其它金屬形成的合金為原料,合金中其它金屬先在高溫下熔出,與氮氣發(fā)生反應(yīng)生成金屬氮化物,繼而金屬Al取代氮化物的金屬,生產(chǎn)AlN。其優(yōu)點是工藝簡單、原料豐富、反應(yīng)溫度低,合成粉體的氧雜質(zhì)含量低。其缺點是金屬雜質(zhì)難以分離,導(dǎo)致其絕緣性能較低。等離子化學合成法:等離子化學合成法是使用直流電弧等離子發(fā)生器或高頻等離子發(fā)生器,將Al粉輸送到等離子火焰區(qū)內(nèi),在火焰高溫區(qū)內(nèi),粉末立即融化揮發(fā),與氮離子迅速化合而成為AlN粉體。其優(yōu)點是團聚少、粒徑小。其缺點是該方法為非定態(tài)反應(yīng),只能小批量處理,難于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),且其氧含量高、所需設(shè)備復(fù)雜和反應(yīng)不完全。成都多孔氮化鋁粉體生產(chǎn)商