大连纳米氮化铝粉体生产商

提高氮化铝陶瓷热导率的途径：提高氮化铝粉末的纯度，理想的氮化铝粉料应含适量的氧。除氧以外，其他杂质元素如Si、Mn和Fe等，也能进入氮化铝晶格，造成缺陷，降低氮化铝的热导率。杂质进入晶格后，使晶格发生局部畸变，由此产生应力作用，引起位错、层错等缺陷，增大声子散射，故应该提高氮化铝的粉末的纯度。改进氮化铝粉末合成方法，制备出粒径在1μm以下，含氧量1%的高纯粉末，是制备高导热氮化铝陶瓷的前提。此外，对含烧结助剂的氮化铝粉末，引入适量的碳，在制备氮化铝陶瓷的烧结过程中，于致密化之前，先对氮化铝粉末表面的氧化物进行还原碳化，也能使氮化铝陶瓷的热导率提高。氮化铝膜是指用气相沉积、液相沉积、表面转化或其它表面技术制备的氮化铝覆盖层 。大连纳米氮化铝粉体生产商

提高氮化铝陶瓷热导率的途径：选择合适的烧结工艺，微波烧结：微波烧结是利用微波与介质的相互作用产生介电损耗使坯体整体加热的烧结方法。同时，微波可以使粉末颗粒活性提高，有利于物质的传递。微波烧结已成为一门新型的陶瓷烧结技术，它利用整体性自身加热，使材料加热的效率提高，升温速度加快，保温时间缩短，这有利于提高致密化速度并可以有效抑制晶粒生长，获得独特的性能和结构。放电等离子烧结：放电等离子烧结系统利用脉冲能、放电脉冲压力和焦耳热产生的瞬间高温场来实现烧结过程。SPS升温速度快、烧结时间短、能在较低温度下烧结，通过控制烧结组分与工艺能实现温度梯度场，可用于烧结梯度材料及大型工件等复杂材料。放电等离子烧结内每个颗粒均匀的自身发热使颗粒表现活化，因而具有很高的热导率，可在短时间内使烧结体致密化。大连纳米氮化铝粉体生产商氮化铝粉体的制备工艺主要有直接氮化法和碳热还原法。

氮化铝是共价键化合物，属于六方晶系，纤锌矿型的晶体结构，呈白色或灰白色。室温强度高，且强度随温度的升高下降较慢。氮化铝导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。具有优异的抗热震性。AlN的导热率是Al2O3的2～3倍，热压时强度比Al2O3还高。氮化铝对Al和其他熔融金属、砷化镓等具有良好的耐蚀性，尤其对熔融Al液具有极好的耐侵蚀性，还具有优良的电绝缘性和介电性质。但氮化铝的高温抗氧化性差，在大气中易吸潮、水解，和湿空气、水或含水液体接触产生热和氮并迅速分解。在2516℃分解，热硬度很高，即使在分解温度前也不软化变形。氮化铝和水在室温下也能缓慢地进行反应，而被水解。和干燥氧气在800℃以上进行反应。

氮化铝粉体的合成方法：直接氮化法：在高温氮气氛围中，铝粉直接与氮气化合生产氮化铝粉末，反应温度一般在800℃~1200℃。反应式为：2Al＋Ｎ2→2AlN。该方法的缺点很明显，在反应初期，铝粉颗粒表面会逐渐生成氮化物膜，使氮气难以进一步渗透，阻碍氮气反应，致使产率较低；又由于铝和氮气之间的反应是强放热反应，速度很快，造成AlN粉体自烧结，形成团聚，使得粉体颗粒粗化。碳热还原法：将氧化铝粉末和碳粉的混合粉末在高温下（1400℃~1800℃）的流动氮气中发生还原氮化反应生成AlN粉末。其反应式为：Al2O3＋3Ｃ＋Ｎ2→２AlN＋3CO。该方法的主要难点在于，对氧化铝和碳的原料要求比较高，原料难以混合均匀，氮化温度较高，合成时间较长，而且还需对过量的碳进行除碳处理，工艺复杂，制备成本较高。氮化铝可通过氧化铝和碳的还原作用或直接氮化金属铝来制备。

在氮化铝一系列重要的性质中，很为明显的是高的热导率。关于氮化铝的导热机理，国内外已做了大量的研究，并已形成了较为完善的理论体系。主要机理为：通过点阵或晶格振动，即借助晶格波或热波进行热的传递。量子力学的研究结果告诉我们，晶格波可以作为一种粒子——声子的运动来处理。热波同样具有波粒二象性。载热声子通过结构基元(原子、离子或分子)间进行相互制约、相互协调的振动来实现热的传递。如果晶体为具有完全理想结构的非弹性体，则热可以自由的由晶体的热端不受任何干扰和散射向冷端传递，热导率可以达到很高的数值。其热导率主要由晶体缺陷和声子自身对声子散射控制。氮化铝还具有良好的耐磨损和耐腐蚀性能，可用作防护膜。大连纳米氮化铝粉体生产商

氮化铝耐热、耐熔融金属的侵蚀，对酸稳定，但在碱性溶液中易被侵蚀。大连纳米氮化铝粉体生产商

AlN属于共价化合物，自扩散系数小，烧结致密化非常困难，通常需要使用稀土金属氧化物和碱土金属氧化物作为烧结助剂来促进烧结，但仍需要1800℃以上的烧结温度。近几年，出于减少能耗、降低成本以及实现AlN与金属浆料的共同烧结等因素考虑，人们开始注意AlN低温烧结技术的研究。所谓低温烧结是个相对概念，指的是将AlN的烧结温度降低到1600℃至1700℃之间实现致密度高的烧结。一般认为，AlN表层的氧是在高温下才开始向其晶格内部扩散。因此，低温烧结另外一个潜在的有利影响是可以延缓高温烧结时表层氧向AlN晶格内部扩散，增进后续热处理过程中的排氧效果，有利于制备出高热导率的陶瓷材料。低温烧结的关键技术是选择有效的烧结助剂。大连纳米氮化铝粉体生产商

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