AlN超微粉及AIN陶瓷的制備研究.pdf

1、AlN陶瓷由于高熱導(dǎo)(理論熱導(dǎo)率達(dá)319W/m·K)、低熱膨脹系數(shù)和優(yōu)良的綜合性能,成為電子元件理想的封裝和基板材料,應(yīng)用前景十分廣闊.目前市場(chǎng)上的AlN粉末主要以氧化鋁(α-Al<,2>O<,3>)和碳黑為原料,采用碳熱還原法制備.不僅需要很高的溫度(>1600℃),而且需要很長(zhǎng)的時(shí)間(>5h),使得AlN粉末的制備成本很高,對(duì)市場(chǎng)的推廣造成很大的影響.大量的研究表明,改進(jìn)反應(yīng)的起始原料,是改善碳熱還原法的一個(gè)有效途徑.該研究采用勃母

2、石(γ-AlOOH)、碳酸鋁銨(NH<,4>AlO(OH)HCO<,3>)和蔗糖(C<,12>H<,22>O<,11>)為起始原料,采用碳熱還原法制備AlN粉.在升溫過(guò)程中,勃母石、碳酸鋁銨分解成γ-Al<,2>O<,3>,發(fā)生γ-Al<,2>O<,3>→δ-Al<,2>O<,3>→θ-Al<,2>O<,3>→α-Al<,2>O<,3>轉(zhuǎn)變;蔗糖分解出熱解碳.在轉(zhuǎn)變過(guò)程中造成的表面、界面的不完整性、晶格缺陷、相變畸變等,而且分解出的是納

3、米粉體,使得Al<,2>O<,3>和C兩者的活性很高,可以加速碳熱還原反應(yīng).實(shí)驗(yàn)證明,勃母石和蔗糖為起始原料,在1500℃的溫度下,保溫60min可合成粒徑為300nm的AlN超細(xì)粉;以碳酸鋁銨和蔗糖為起始原料,在1400℃的溫度下,保溫60min可合成粒徑為150nm的AlN超細(xì)粉.與常規(guī)方法相比,不僅降低反應(yīng)溫度,縮短反應(yīng)時(shí)間,而且制備出AlN納米粉.該文還對(duì)自制的AlN粉進(jìn)行了燒結(jié)研究.實(shí)驗(yàn)引入B<,2>O<,3>-Y<,2>O<