低氮气压SHS法制备AIN粉体及烧结性能的研究

来源 :陕西科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:WUYU8888
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
以微电子技术和信息技术为代表的高新技术迅速发展,以及集成电路向超大规模发展,对IC芯片基板材料的性能要求越来越高,除了满足集成电路基板材料的传统性能之外,对基板材料热导率、介电常数、热膨胀系数等提出更为严格的要求。氮化铝(AIN)是Ⅲ-Ⅴ族氮化物半导体中最引人注目的材料,具有高的热导率和电阻率,低的介电常数和介电损耗,与硅相接近的热膨胀系数、是高密度电子基板和封装的理想候选材料。然而,AlN陶瓷的制备工艺复杂、成本高,至今未能形成大规模的生产和应用。以上各种限制因素促使如何在低成本的前提下,制备高性能的AlN陶瓷成为当前的研究热点之一。   高质量的AlN粉体是制备高热导AlN陶瓷的前提,因此要获得高热导率的AlN陶瓷,首先必须获得纯度高、粒度小且分布均匀的AlN粉体。本论文围绕传统自蔓延燃烧合成法(SHS)存在反应速度快、粉体团聚严重等缺点,进一步通过优化工艺条件来降低生产成本和提高粉体性能;采用真空热压烧结技术研究AlN粉体的烧结性能并对AlN陶瓷的低温烧结工艺进行探索。   本论文对SHS法制备AlN纳米粉体进行研究,探讨原料配比、N2压力及流量、保温时间、助燃温度、添加剂种类和数量等工艺参数对SHS法合成纳米AlN组成和结构的影响;采用差热分析(TG/DSC)分析了Al-N2体系的热力学机理;运用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪对所合成的AlN粉体的物相、微观形貌、颗粒度等性能进行分析研究。结果表明,当Al:NH4F(wt%)为4:1,氮气压力小于0.5MPa,助燃烧温度为1000℃时,燃烧合成产物纯度高,粒度小且分布均匀;当含添加剂Y2O3、Dy2O3时,燃烧合成产物的微观形貌为晶须、球形颗粒,以及少量的晶棒夹杂在粉体之间,且粒度大于未含添加剂的试样;当含添加剂Nb时,合成产物主要为一维纳米结构且沿(100)晶面存在明显择优取向。根据SEM、DSC等分析研究,燃烧合成AlN粉体符合SLG机制,而SHS法制备的AlN纳米线则符合SLS生长机制。   以市售(合肥健坤化工有限公司)AlN粉体为对比实验,采用真空热压烧结技术,对该实验室制备的AlN粉体进行了烧结性能的研究。定性的研究了粉体粒径的大小、烧结助剂、烧结工艺对AlN陶瓷的影响。运用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对AlN陶瓷物相和微观形貌进行分析,结果表明:该实验室制备的AlN粉体烧结活性明显高于市售AlN粉体。在同样的工艺条件下,未含助烧结剂时,前者在烧结温度1550℃,获得致密度高、晶粒度小且分布均匀的AlN陶瓷,而后者在1650℃时,坯体中仍有少量的开口气孔;当含助烧结剂Dy2O3,La2O3,Y2O3,烧结温度为1550℃时保温90min,以本实验室制备的粉体烧结得到的AlN陶瓷晶粒细小,结构均匀,其断面中穿晶断裂模式和沿晶模式并存,而市售AlN粉体在1650℃时,仍存在部分开口气孔;含助烧结剂Y2O3的AlN陶瓷主要以穿晶断裂模式存在,而含助烧结剂Dy2O3,La2O3的AlN陶瓷仍以沿晶断裂方式为主。
其他文献
本文实验采用机械合金化制备LiNH2/Li2NH配合物,系统地研究了催化剂因素对Li-N-H系贮氢材料的吸放氢性能影响。   (一)将LiH和NH3进行机械合金化,形成了LiH、LiNH2和Li2NH的混
如果你喜欢看动物世界,也喜欢观察动物,大概会发现一个有意思的现象,很多动物的雄性都比雌性大。比如,雄海象有6米多长、重量达3000多吨,而雌海象却只有几百吨重。这种雄性比雌性
一、物理教学中的图像的诠释rn物理教学中存在着许多图像,它们可以直观地让学生们理解自然界和社会现象.“图”的正确学习与科学运用将使学生能更好地适应物理学习与理解,同
随着工农业的发展,含氨废水的污染问题日益严重。氮污染严重地影响着水体生态系统和人类的健康。在技术上和经济上,接触氧化工艺在污水处理领域都具有巨大的潜力。本文阐述了生
诗歌是中学语文教学难度中较大的一种文体.究其原因,除了指导思想不明确、教学定位不合理等因素外,没有充分认识和把握诗歌自身文体的特点,而忽视了调动学生的能动性,应该是
本文以开曼铝业(三门峡)有限公司的拜耳法赤泥及其自备电厂产生的粉煤灰和锅炉渣为主要原料,外加石灰或电石渣以及少量水泥和石膏,经过轮辗、压制成型、蒸汽养护等工序制得了
本文通过对荣华二采区10
期刊
本论文采用传统的固相合成法制得了SrKFeMoO6,Sr2-xKxFeMoO6(x=0.3,0.5,0.7,0.9)系列,Sr2-xKxFeMoO6(x=0.2,0.4,0,6,0.8)系列和Sf2-xKxFeMoO6(x=1.2,1.4,1.6)系列双钙钛矿型化合物样品,利用粉末
宫颈上皮内瘤变(cervical intraepithelial neoplasia,CIN)指宫颈上皮中的细胞发生异常增生,为宫颈癌的早期病变.临床上根据宫颈细胞的异形情况分为低级别和高级别CIN.全世界
点击理由  紫桂的书法是有高度的,创作观念也是很具超前意识的。看他的书法,常常会对我有所启迪。他的草书节奏明快,他的行书浪漫典雅,他的楷书古拙端庄……他对书法线条有很强的驾驭能力,对章法布局有独到的处理方式,对视觉形式有迥异于常人的超前意识……这一切,体现的不仅仅只是指腕功夫,更是一种内心的精神追求。  胡紫桂话语  书法艺术是中华民族文化的重要载体,究其原因,是由于主体的人(尤其是文人)的介入,