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氮化铝粉体的特性及应用
2015年05月18日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:7238
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氮化铝(AlN)是一种类金刚石氮化物的无机非金属材料,导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料.抗熔融金属侵蚀的能力强,是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料.氮化铝还是电绝缘体,介电性能良好,在电器元件制造领域也有很好的应用前景。超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产领域。

 

氮化铝陶瓷显微晶相               氮化铝陶瓷LED基片

 

    氮化铝粉末是制备氮化铝陶瓷的原料。它的纯度,粒度,氧含量及其它杂质含量,对制备出的氮化铝陶瓷的热导率以及后续烧结,成形工艺有重要影响。一般认为,要获得性能优良的AlN陶瓷材料,必须首先制备出高纯度,细粒度,窄粒度分布,性能稳定的AlN粉末。纳米氮化铝粉体还可以应用与车用润滑油,起到修复摩擦面、降低摩擦系数提高摩擦面抗磨能力的作用。


氮化铝粉末主要用途简介:

1、制造高性能陶瓷器件:制造集成电路基板,电子器件,光学器件,散热器,高温坩埚    

2、制备金属基及高分子基复合材料:特别是在高温密封胶粘剂和电子封装材料中有极好的应用前景。    

3.纳米无机陶瓷车用润滑油及抗磨剂:纳米陶瓷机油中的纳米氮化铝陶瓷粒子随润滑油作用于发动机内部的摩擦副金属表面,在高温和极压的作用下被激活,并牢固渗嵌到金属表面凹痕和微孔中,修复受损表面,形成纳米陶瓷保护膜。因为这层膜的隔离作用,从而极大的降低摩擦力,将运动机件间的摩擦降至近乎零。虽然纳米氮化铝粉末价格昂贵,但是在润滑油中的添加量仅仅为万分之二,性价比还是很高的。   

4、用于制造导热硅胶和导热环氧树脂。超高导热纳米氮化铝复合的硅胶具有良好的导热性, 良好的电绝缘性, 较宽的电绝缘性使用温度(工作温度-60℃ --200℃), 较低的稠度和良好的施工性能。广泛应用CPU与散热器填隙、大功率三极管、可控硅元件、二极管、与基材接触的细缝处的热传递介质。 

5、氮化铝粉末在高导热硅橡胶的应用:氮化铝粉末与硅匹配性能好,在橡胶中容易分散,在不影响橡胶的机械性能的前提下可大幅度提升硅橡胶的导热率,在添加过程中不象氧化物等使黏度上升很快,添加量很小(根据导热要求一般在5%左右就可以使导热率提高50%-70%),广泛应用与军事,航空以及信息工程中。 

6、其他应用领域:纳米氮化铝应用于熔炼有色金属和半导体材料砷化镓的坩埚、蒸发舟、热电偶的保护管、高温绝缘件、微波介电材料、耐高温及耐腐蚀结构陶瓷及透明氮化铝微波陶瓷制品,以及目前应用与PI树脂,导热绝缘云母带,导热脂,绝缘漆以及导热油等。


小结:目前制约氮化铝商品化的主要因素就是价格问题。如果能以较低的成本制备出氮化铝粉末,将会大大提高其商品化程度。研究复杂形状的氮化铝陶瓷零部件的净近成形技术如注射成形技术等,它对充分发挥氮化铝的性能优势,拓宽它的应用范围具有重要意义。总体而言氮化铝是一种性能优异的新型材料,如果能够在大规模制造超细甚至是纳米级氮化铝粉体上取得实质性突破,将是新材料领域的重大进步。

(粉体圈 作者:终吉)


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