上海导热氧化铝

为什么要用氮化铝陶瓷基板？因为LED大灯的工作温度非常高。而亮度跟功率是挂钩的，功率越大，温度越高，再度提高亮度只有通过精细的冷却设计或者散热器件的加大，但是效果并不理想。能够使其达到理想效果的只有氮化铝陶瓷基板。首先氮化铝陶瓷基板的导热率很高，氮化铝基片可达170-260W/mK，是铝基板的一百倍。其次，氮化铝陶瓷基板还有非常优良的绝缘性，与灯珠更匹配的热膨胀技术等一系列优点。应用于电动汽车和混合动力汽车中的电力电子器件市场规模很大。而电力器件模块氮化铝陶瓷基板的技术和商业机遇都令人期待。氮化铝一般难以烧结致密，使用添加剂可以在较低温度产生液相，润湿晶粒，从而达到致密化。上海导热氧化铝

氧杂质对热导率的影响：AIN极易发生水解和氧化，使氮化铝表面发生氧化，导致氧固溶入AIN晶格中形成铝空位缺陷，这样就会导致声子散射增加，平均自由程降低，热导率也随之降低。因此，为了提高热导率，加入合适的烧结助剂来除去晶格中的氧杂质是一种有效的办法。氮化铝陶瓷的烧结的关键控制要素：AlN是共价化合物，原子的自扩散系数小，键能强，导致很难烧结致密，其熔点高达3000℃以上，烧结温度更是高达1900℃以上，如此高的烧结温度严重制约了氮化铝在工业上的实际应用。此外，AlN表层的氧杂质是在高温下才开始向其晶格内部扩散的，因此低温烧结还有另外一个作用，即延缓烧结时表层的氧杂质向AlN晶格内部扩散，减少晶格内的氧杂质，因此制备高热导率的AlN陶瓷材料，低温烧结技术的研究势在必行。目前工业上，氮化铝陶瓷的烧结有多种方式，可以根据实际需求，采取不同的烧结方法来获得致密的陶瓷体，无论用什么烧结方式，细化氮化铝原始粉料以及添加适宜的低温烧结助剂能够有效降低氮化铝陶瓷的烧结温度。上海导热氧化铝在实际产品中，氮化铝的晶体结构不能完全均均匀分布，并且存在许多杂质和缺陷。

提高氮化铝陶瓷热导率的途径：选择合适的烧结工艺，热压烧结：热压烧结是指在机械压力和温度同时作用下，对粉料进行烧结获得致密块体的过程。热压烧结可以使加热烧结和加压成型同时进行。在高温下坯体持续受到压力作用，粉末原料处于热塑性状态，有利于物质的扩散和流动，并且外加压力抵消了形变阻力，促进了粉末颗粒之间的接触。热压烧结可以降低氮化铝陶瓷的烧结温度，而且不用烧结助剂也能使氮化铝烧结致密，且除氧能力强，但是缺点是设备昂贵，而且只能制备形状简单的样品。

氮化铝的应用：应用于发光材料，氮化铝（AlN）的直接带隙禁带很大宽度为6.2eV，相对于间接带隙半导体有着更高的光电转换效率。AlN作为重要的蓝光和紫外发光材料，应用于紫外/深紫外发光二极管、紫外激光二极管以及紫外探测器等。此外，AlN可以和III族氮化物如GaN和InN形成连续的固溶体，其三元或四元合金可以实现其带隙从可见波段到深紫外波段的连续可调，使其成为重要的高性能发光材料。可以说，从性能的角度讲，氮化铝与氮化硅是目前很适合用作电子封装基片的材料，但他们也有个共同的问题就是价格过高。氮化铝还具有良好的耐磨损和耐腐蚀性能，可用作防护膜。

AlN自扩散系数小难以烧结，一般采用添加碱土金属化合物及稀土镧系化合物，通过液相烧结实现烧结致密化。烧结助剂能在烧结初期和中期明显促进AlN陶瓷烧结，并且在烧结的后期从陶瓷材料中部分挥发，从而制备纯度及致密化程度都较高的AlN陶瓷材料及制品。在此过程中，助烧剂的种类、添加方式、添加量等均会对AlN陶瓷材料及制品的结构与性能产生明显程度的影响。选择AlN陶瓷烧结助剂应遵循以下原则：能在较低的温度下与AlN颗粒表面的氧化铝发生共熔，产生液相，这样才能降低烧结温度；产生的液相对AlN颗粒有良好的浸润性，才能有效起到烧结助剂作用；烧结助剂与氧化铝有较强的结合能力，以除去杂质氧，净化AlN晶界；液相的流动性好，在烧结后期AlN晶粒生长过程中向三角晶界流动，而不至于形成AlN晶粒间的热阻层；烧结助剂很好不与AlN发生反应，否则既容易产生晶格缺陷，又难于形成多面体形态的AlN完整晶形。氮化铝(AIN)是AI-N二元系中稳定的相，它具有共价键、六方纤锌矿结构。绍兴单晶氧化铝

氮化铝可以用作高温结构件热交换器材料等。上海导热氧化铝

AlN陶瓷基片的烧结工艺：烧结助剂及其添加方式，烧结助剂主要有两方面的作用：一方面形成低熔点物相，实现液相烧结，降低烧结温度，促进坯体致密化；另一方面，高热导率是AlN基板的重要性能，而实际AlN基板中由于存在氧杂质等各种缺陷，热导率低于其理论值，加入烧结助剂可以与氧反应，使晶格完整化，进而提高热导率。常用的烧结助剂主要是以碱土金属和稀土元素的化合物为主，单元烧结助剂烧结能力往往很有限，通常要配合1800℃以上烧结温度、较长烧结时间及较多含量的烧结助剂等条件。烧结过程中如果只采用一种烧结助剂，所需要的烧结温度难以降低，生产成本较高。二元或多元烧结助剂各成分间相互促进，往往会得到更加明显的烧结效果。目前，助烧剂引入的方式一般有2种，一种是直接添加，另一种是以可溶性硝酸盐形式制成前驱体原位生成烧结助剂。后者所生成的烧结助剂组元分布更为均匀，颗粒更为细小，比表面能更大。上海导热氧化铝

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