鳳谷技術合成含燒結助劑的復合AlN粉體

AIN陶瓷具有高熱導率(理論熱導率為320W-m-1.K-1)、高電絕緣性(體電阻率>1016Q.m-1)、低介電常數(約為8.0)、與硅相匹配的熱膨脹系數、良好的機械加工性能、無毒等優異的物理化學性能，被視為先進集成電路、半導體模塊電路和大功率器件理想的絕緣基片及封裝材料[1~3]. 要制備成本低、性能優良的AIN陶瓷，關鍵環節是合成低成本、高純度、低氧含量、粒度細小的AIN原料粉體.目前，AIN 粉體的合成主要采用Al2O3碳熱還原法、鋁粉直接氮化法或自蔓延高溫合成法，但都存在一定的局限性[4.低成本、高效率的AIN粉體合成方法是非常有價值的研究方向。此外，AIN 是強共價鍵化合物，較難致密燒結，通常燒結前需要添加燒結助劑(如Y2O3、CaO、CaF2等),以實現液相燒結機制，有效促進致密化，同時提高產品的熱導性能。

粉體燒結加熱技術是鳳谷節能于2009年發明的， 具有工藝簡單、能耗小、效率高、成本低等優點、利用粉體加熱技術直接合成復合AIN粉體的技術方案[101, 同時考慮了粉體產品的質量和后續陶瓷燒結工藝.一方面直接用母合金的氮化反應，避開了雜質氧源，因而能夠合成低氧含量的AIN粉體;另一方面，在反應過程中-步合成含燒結助劑的復合AIN粉體，可以省去后續的燒結助劑配料混合過程，這樣既避免了混料過程中氧的帶入，又實了AIN粉體與燒結助劑均勻混合，有利于燒結工藝和AIN陶瓷性能的提高，本文首次采用此技術，以Al-Mg-Y合金為母合金，獲得了含燒結助劑Y2O3的高純度的復合AIN粉體。