氮化铝粉末的生产工艺 (2)

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氮化铝生产工艺

氮化铝生产工艺

氮化铝生产工艺氮化铝是一种重要的陶瓷材料,具有优良的高温、高硬度、高导热性等性能,在电子、光电子、航空航天等领域有着广泛的应用。

下面将介绍一种常见的氮化铝生产工艺。

氮化铝生产的第一步是原料的准备。

一般使用的原料为高纯度的铝粉和氨气。

铝粉的纯度要达到99.99%以上,以确保最终产品的质量。

同时,也需要密切控制铝粉的粒度和微观形貌,以保证生产过程的稳定性和产品的一致性。

接下来是氮化反应的过程。

首先将铝粉和氨气混合在一起,通过喷嘴或者淋雨式机构将混合气体喷入反应炉中。

反应炉的温度一般控制在1000℃以上,同时需要提供适当的压力和气体流量,以保证反应的进行。

在反应炉中,铝粉与氨气发生化学反应,生成氮化铝的颗粒。

这个反应是一个自发放热反应,因此反应炉的散热和温控也是非常重要的。

接下来是氮化铝的后处理。

在反应炉中生成的氮化铝颗粒需要经过一系列的物理和化学处理,以得到所需的最终产品。

首先,将颗粒进行干燥和筛分,去除杂质和不合格的颗粒。

然后,将颗粒进行烧结,使其结合成块状。

烧结的过程中需要控制温度和保持一定的压力,以确保颗粒能够充分结合。

最后,对烧结后的块状氮化铝进行机械加工,如切割、抛光等,以得到所需的最终产品。

在氮化铝的生产过程中,需要注意一些关键的工艺参数。

首先是反应炉的温度和压力控制,这直接影响着氮化反应的进行和产物的质量。

其次是原料的选择和处理,这直接影响着最终产品的纯度和性能。

同时,还需要密切控制生产中的环境条件,如气氛、湿度等,以保证生产的稳定性和一致性。

此外,还需要对产生的废气和废液进行处理,以保护环境。

综上所述,氮化铝的生产工艺包括原料准备、氮化反应和后处理等步骤。

通过合理控制各个环节的工艺参数,可以得到优质的氮化铝产品。

未来,随着技术的进步和需求的增加,氮化铝的生产工艺还有望不断优化,以提高产量和降低成本。

氮化铝htcc生产工艺

氮化铝htcc生产工艺

氮化铝htcc生产工艺
氮化铝 (AlN) HTCC (高温共烧陶瓷) 是一种用于高温、高频电子器件和封装的重要材料。

它具有优异的导热性、绝缘性和机械性能,因此在航空航天、汽车、通信和电子行业中得到广泛应用。

下面是关于氮化铝HTCC生产工艺的一些方面:
1. 原料准备,生产氮化铝HTCC的关键原料是氮化铝粉末和陶瓷添加剂。

氮化铝粉末通常通过氮化铝的化学气相沉积、氮化铝的热解或氮化铝的机械合成等方法获得。

陶瓷添加剂的选择和配比对最终产品的性能有重要影响。

2. 混合和成型,将氮化铝粉末和陶瓷添加剂按一定比例混合均匀,然后通过压制、注塑等工艺成型成坯。

3. 烧结,成型坯经过烧结工艺,一般采用氮气气氛下的高温烧结,使其形成致密的氮化铝陶瓷基体结构。

4. 金属化,通过金属化处理,在氮化铝HTCC的表面涂覆金属层,以提高其导电性能。

5. 精加工,对烧结后的氮化铝HTCC进行精加工,包括研磨、抛光、加工孔洞等工艺,以满足不同应用的精度要求。

6. 检测和包装,对成品进行质量检测,包括外观检查、尺寸测量、性能测试等,然后进行包装,以便运输和使用。

总的来说,氮化铝HTCC的生产工艺涉及原料准备、混合成型、烧结、金属化、精加工和质量检测等多个环节,需要严格控制各个环节的工艺参数,以确保最终产品具有优异的性能和稳定的质量。

同时,随着科学技术的不断发展,氮化铝HTCC的生产工艺也在不断完善和创新,以满足不断增长的市场需求和应用要求。

【精品文章】氮化铝粉体制备及氮化铝陶瓷烧结方法简介

【精品文章】氮化铝粉体制备及氮化铝陶瓷烧结方法简介

氮化铝粉体制备及氮化铝陶瓷烧结方法简介
纯氮化铝呈蓝白色,通常为灰色或灰白色。

氮化铝的理论密度为
3.26g/cm3,常压下在2450°C升华分解。

氮化铝材料的优点是室温强度高,且强度随温度升高而下降较缓。

此外,氮化铝陶瓷具有高热导率,是一种良好的耐热冲击材料。

利用它的较高的体积电阻率、绝缘强度、导热率、较低的热膨胀系数和介电常数,可用作大功率半导体器件的绝缘基片、大规模和超大规模集成电路的散热基片和封装基片。

利用它的高声波传导速度特性,可用作高频信息处理机中的表面波器件。

利用它的高耐火性及高温化学稳定性,可用来制作在1300~2000℃下工作的制取熔融铝、锡、镓、玻璃、硼酐等用的坩埚。

氮化铝已成为新材料领域的重要分支。

 一、氮化铝粉体制备
 氮化铝陶瓷的制备工艺和性能均受到粉体特性的直接影响,要获得高性能的氮化铝陶瓷,必须有纯度高、烧结活性好的粉体作原料。

氮化铝粉体中的氧杂质会严重降低热导率,而粉体粒度、粒子形态则对成形和烧结有重要的影响。

因此,粉体合成是氮化铝陶瓷生产的一个重要环节。

氮化铝粉体合成的方法很多,其中用于大规模生产的主要有三种,其他一些方法尚未获得普遍应用。

 1、铝粉直接氮化法
 金属直接氮化法的实质在于金属铝在高温下与氮(或氨)直接反应,生成氮化铝。

铝与氮的反应是放热反应。

当反应开始后停止外部加热,则反应可在加大氮气流量的条件下继续进行到底。

金属铝颗粒表面上逐渐生成氮化物膜,会使氮难以进一步渗透,氮化速度减慢。

所以需要进行2次氮化。

氮化铝制备方法

氮化铝制备方法

氮化铝制备方法
一、背景介绍
氮化铝是一种重要的陶瓷材料,具有优异的物理、化学性质,广泛应用于电子、光电、航空等领域。

氮化铝制备方法的研究已经成为材料科学领域的热点之一。

二、传统制备方法
1. 热压法:将氮化铝粉末放入模具中,在高温高压下进行热压,使其致密化。

2. 真空烧结法:将氮化铝粉末在真空条件下进行烧结,使其致密化。

3. 气相沉积法:将金属铝和氨气反应,生成氮化铝薄膜。

三、新型制备方法
1. 溶胶-凝胶法:将金属铝与硝酸反应生成硝酸铝溶液,加入尿素后进行水解和聚合反应,在高温下得到氮化铝凝胶,再进行热处理得到氮化铝陶瓷。

2. 气相转移法:将金属铝和氨在高温下反应生成AlN蒸汽,然后通过惰性气体输送到基板上,在基板上沉积出氮化铝薄膜。

3. 气相热解法:将金属铝和氨在高温下反应生成AlN蒸汽,然后通过惰性气体输送到高温反应室中,在高温下进行热解反应,得到氮化铝粉末。

四、制备方法的优缺点比较
1. 传统制备方法:
优点:制备工艺简单,成本低。

缺点:制备出来的氮化铝材料致密度不高,力学性能较差。

2. 新型制备方法:
优点:制备出来的氮化铝材料致密度高,力学性能好。

缺点:制备工艺复杂,成本较高。

五、结论
随着科技的发展和人们对材料性能要求的提高,新型氮化铝制备方法逐渐替代传统方法成为主流。

但是,在实际应用中需要根据具体情况选择合适的制备方法。

氮化铝粉末的生产工艺

氮化铝粉末的生产工艺

氮化铝粉末的生产工艺氮化铝是一种具有高熔点、高硬度和优异导热性能的陶瓷材料,广泛应用于电子、光电子和航空航天等领域。

氮化铝粉末的生产工艺是通过化学气相沉积(CVD)或热反应法制备。

在化学气相沉积法中,氨气(NH3)和氮气(N2)作为反应气体在反应室中与铝源(通常为三乙酰丙酮铝等有机铝化合物)反应,生成氮化铝。

具体工艺如下:1. 反应装置:通常为石英管炉或Kiln炉。

反应装置分为加热区、反应区和冷却区。

加热区通过电加热将反应装置加热到适宜温度。

2. 反应气体:将氨气和氮气按一定比例混合,供给到反应装置中。

氨气作为还原剂与铝源反应生成氮化铝。

3. 金属铝源:一般使用有机铝化合物作为金属铝源,例如三乙酰丙酮铝等。

4. 反应温度:根据实际工艺要求,通常在1500℃-2000℃之间选择合适的反应温度。

5. 沉积反应:反应开始后,铝源和氨气在高温下通过化学反应生成氮化铝。

反应过程中需要保持合适的气氛,并严格控制氨气和氮气的流量和比例。

6. 冷却处理:反应结束后,需要将产物冷却至室温。

冷却过程需要缓慢进行,以避免氮化铝产物受到机械应力的破坏。

在热反应法中,常用的工艺为高温固相反应。

具体工艺如下:1. 原料准备:准备高纯度的氮化铝原料,一般为高纯度的氨气和氧化铝。

2. 原料混合:将氨气和氧化铝按一定比例混合均匀,制成混合料。

3. 热反应:将混合料放入高温炉中,在高温下进行热反应。

反应过程中,氨气与氧化铝发生反应生成氮化铝。

反应温度通常在1400℃-1800℃之间。

4. 冷却处理:反应结束后,将产物冷却至室温。

冷却过程需要缓慢进行,以避免氮化铝产物受到机械应力的破坏。

无论是化学气相沉积法还是热反应法,生产氮化铝粉末主要受反应温度、反应气氛和反应时间等因素的影响。

工艺参数的优化可以提高产率、改善产品性能,并控制产物的粒径和形貌。

此外,生产过程中需要注意安全措施,防止有害气体泄漏和环境污染。

半导体氮化铝工艺

半导体氮化铝工艺

半导体氮化铝工艺半导体氮化铝(AlN)是一种重要的宽禁带半导体材料,具有优异的热导率、电绝缘性能和良好的化学稳定性。

它在电子器件、光电器件和功率器件等领域具有广泛的应用前景。

本文将介绍半导体氮化铝的制备工艺,包括物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)两种主要方法。

1. 物理气相沉积(PVD)物理气相沉积是通过蒸发或溅射的方法在基底上沉积氮化铝薄膜。

该方法适用于小面积的薄膜制备。

(1)蒸发法蒸发法是将氮化铝源材料加热至足够高的温度,使其蒸发并沉积在基底上。

常用的氮化铝源材料包括氮化铝颗粒、氮化铝陶瓷块等。

蒸发法的优点是工艺简单、成本低廉,但薄膜的均匀性和致密性较差。

(2)溅射法溅射法是通过将氮化铝靶材置于惰性气体环境中,施加高能量的离子束或电子束,使靶材表面的原子溅射并沉积在基底上。

溅射法可以获得较高质量的氮化铝薄膜,具有较好的均匀性和致密性。

2. 化学气相沉积(CVD)化学气相沉积是通过在反应室中将气相前驱物分解并沉积在基底上制备氮化铝薄膜。

该方法适用于大面积薄膜的制备,并可以获得较高质量的薄膜。

(1)低压化学气相沉积(LPCVD)低压化学气相沉积是在较低的气压下进行的化学气相沉积。

常用的前驱物包括铝烷和氮源气体,如氨气。

在高温下,铝烷和氨气反应生成氮化铝薄膜。

LPCVD工艺可以获得高质量的氮化铝薄膜,但工艺复杂且成本较高。

(2)金属有机化学气相沉积(MOCVD)金属有机化学气相沉积是通过金属有机前驱物在高温下分解并沉积在基底上形成氮化铝薄膜。

常用的前驱物包括三甲基铝(TMA)和氨气。

MOCVD工艺具有较高的沉积速率和较好的控制性能,适用于大规模生产。

除了上述的制备方法,还可以采用分子束外延(MBE)和气相转移生长(HVPE)等工艺进行氮化铝薄膜的制备。

这些方法在特定的应用领域具有独特的优势。

总结起来,半导体氮化铝的制备工艺包括物理气相沉积和化学气相沉积两种主要方法。

物理气相沉积包括蒸发法和溅射法,适用于小面积薄膜制备;化学气相沉积包括低压化学气相沉积和金属有机化学气相沉积,适用于大面积薄膜制备。

氮化铝水解工艺流程题

氮化铝水解工艺流程题

氮化铝水解工艺流程题全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:氮化铝是一种重要的耐火材料,具有优异的物理性能和化学稳定性,被广泛应用于高温炉窑和化工设备中。

其主要成分是氮化铝(ALN),是一种合成材料,常常需要通过水解工艺来制备。

下面将介绍氮化铝水解工艺流程。

一、原料准备制备氮化铝所需的原料主要包括铝粉、氮气和工艺溶剂。

铝粉作为氮化铝的主要原料,需优先进行精磨处理,以增加其表面积和活性。

氮气用作反应介质,保持整个反应过程的惰性。

工艺溶剂通常选择惰性气体或惰性液体,以保持反应体系的稳定性。

二、反应设备氮化铝水解反应通常在密闭反应釜中进行,以避免与外界空气接触导致氧化反应的发生。

反应釜应具有足够的耐高温、耐腐蚀性能,以确保反应过程的安全进行。

三、氮化铝水解工艺流程1. 氮化铝水解反应过程主要包括溶剂处理、原料加料、反应、产物处理几个步骤。

2. 溶剂处理:将工艺溶剂加入到反应釜中,保持适当的温度和压力,以确保反应体系的稳定性。

3. 原料加料:按照一定的比例将铝粉和氮气加入到预先装有工艺溶剂的反应釜中,控制加料速度和时间,以避免反应过程中的突发情况发生。

4. 反应:在适当的温度和压力下,氮气与铝粉在工艺溶剂中发生水解反应,生成氮化铝。

反应过程需要持续搅拌并控制温度和压力的变化,以确保反应的充分和均匀进行。

5. 产物处理:反应结束后,将反应釜中的产物进行分离和提纯,以得到纯净的氮化铝产品。

分离与提纯过程通常包括过滤、洗涤、干燥等步骤,以确保产品的质量和稳定性。

四、工艺优化与控制1. 反应条件优化:在氮化铝水解反应过程中,需对温度、压力、搅拌速度等反应条件进行优化,以提高产物的收率和纯度。

2. 反应控制:通过实时监测反应釜内的温度、压力、PH值等关键参数,及时调整反应条件,以保持反应体系的稳定性和安全性。

3. 产物分析:通过对反应产物进行分析测试,包括物理性能和化学成分的检测,以确保产品符合相关标准和要求。

氮化铝水解工艺流程是一个复杂的化学反应过程,需要严格控制反应条件和操作步骤,以确保产品的质量和稳定性。

热压氮化铝

热压氮化铝

热压氮化铝
热压氮化铝是一种制备高纯度氮化铝材料的常用方法。

它利用高温下的压力和空气中的氮气反应,将氮化铝粉末颗粒聚集成致密的块状材料。

热压氮化铝的制备过程通常包括以下步骤:
1. 准备氮化铝粉末。

通常使用高纯度的氮化铝粉末作为原料,粒径一般控制在几微米到几十微米之间。

2. 将氮化铝粉末放入模具中,通常使用非金属材料的模具,如硼氮化硼、石英等。

3. 将模具中的氮化铝粉末与氮气环境接触,放在高温高压的反应装置中。

4. 提升温度和压力。

通常需要将温度升至1200-1800摄氏度,
压力升至几十到几百MPa。

5. 维持一定的温度和压力,使氮化铝粉末发生反应。

氮气会与氮化铝发生反应生成气氮化铝(AlN)。

6. 经过一定时间的反应,取出模具进行冷却。

冷却后,氮化铝块状材料形成,具有较高的纯度和致密度。

热压氮化铝具有优良的导热性、耐磨性、化学稳定性和绝缘性,
广泛应用于电子、光电、陶瓷等领域,如制作散热器、高压绝缘件和微波窗口等。

氮化铝的生产工艺流程

氮化铝的生产工艺流程

氮化铝的生产工艺流程一、氮化铝是啥呀?氮化铝呢,可是个很厉害的东西哦。

它是一种陶瓷材料,有好多超级棒的性能。

它的硬度比较高,而且导热性超级好,就像一个热量传导的小能手。

在电子工业里呀,它可是大明星呢,经常被用来做电子元件的基板之类的,因为它能够快速地把热量散发出去,这样电子元件就不会因为过热而罢工啦。

二、氮化铝生产的原料准备。

要说氮化铝的生产,原料准备可是第一步哦。

生产氮化铝主要的原料就是铝粉和氮气啦。

这个铝粉可不是随便的铝粉哦,得是那种很纯很纯的铝粉才行。

就像我们挑水果要挑新鲜的一样,这个铝粉纯度越高,生产出来的氮化铝质量就越好呢。

氮气呢,也是要经过净化处理的,不能有那些乱七八糟的杂质。

这就好比我们要做一道美味的菜,食材得先处理干净是一个道理。

三、反应过程。

接下来就是很关键的反应过程啦。

把准备好的铝粉放在反应炉里面,然后往里面通入纯净的氮气。

这个时候就像是一场神奇的魔法开始了。

铝粉和氮气在高温的作用下就开始发生反应啦。

这个温度可是很高很高的哦,就像在一个超级热的大熔炉里面。

铝粉的原子和氮气的分子就开始欢快地结合在一起,慢慢地就形成了氮化铝。

这个过程就像是一群小伙伴在热烈地拥抱,然后组成了一个新的大家庭。

不过这个反应过程得好好控制呢,温度稍微有点偏差,可能就会影响氮化铝的质量。

四、产品的后处理。

反应完了之后呢,还不能算大功告成哦。

刚刚生产出来的氮化铝可能还带着一些小瑕疵,或者是形状不太规则。

这时候就需要进行后处理啦。

比如说可能要进行研磨,把氮化铝研磨成合适的颗粒大小。

就像我们做糕点,要把面粉揉成合适的面团一样。

还有可能要进行烧结,让氮化铝的结构更加紧密,性能更加稳定。

这一步就像是给刚刚做好的小物件再加固一下,让它变得更加结实耐用。

五、质量检测。

氮化铝生产出来了,那得看看质量合不合格呀。

这个质量检测也是很重要的一环呢。

检测人员就像一个个严格的小考官。

他们会检测氮化铝的纯度、硬度、导热性等等各种性能指标。

氮化铝粉末生产工艺

氮化铝粉末生产工艺

氮化铝粉末生产工艺氮化铝是一种耐热、硬度和强度都很高的陶瓷材料,被广泛应用于电子、军工、航空航天等领域。

氮化铝粉末作为其原材料之一,在氮化铝制备过程中起着关键作用。

因此,研究氮化铝粉末生产工艺具有重要意义。

氮化铝粉末的制备方法有多种,其中常用的有溶胶凝胶法、氨解法、高能球磨法等。

以下是一种常用的氨解法制备氮化铝粉末的工艺流程:一、原料准备制备氮化铝粉末的主要原料是氨气(NH3)和氢气(H2),氮气(N2)作为惰性气体使用。

此外,还需要称量铝粉(Al)和碳粉(C)。

二、氨解反应氨解反应在封闭式反应器中进行,反应温度通常在800℃至1000℃之间。

反应过程中,铝一般处于液态,而碳粉则是在高温下热分解为碳(C)和二次燃料甲烷(CH4),并与铝发生反应生成氮化铝。

氢气是还原剂,避免了氮化物形成异质链接。

氮气在反应中起到稀释作用,维持反应气氛。

氨气是反应的主体,且参与反应生成氮气。

三、热处理经过氨解反应得到的产物需要进行热处理,将其放入高温炉中,在氢气氛中进行600℃~800℃高温热处理。

热处理过程中,产物会发生损失和烧结。

热处理时间和温度的选择对粉末的质量和性能影响较大。

四、制粒热处理后的产物需要破碎并且进行粗、细选,然后进行制粒,获得均匀的颗粒形态的粉末。

通常采用润湿法或柔性致密聚合法进行制粒。

五、筛分制粒后的氮化铝粉末需要进行筛分,以去除粗颗粒、杂质等。

粒径的选择应根据具体需要的应用条件而定。

通过不同的筛孔直径,可以得到不同粒径分布的氮化铝粉末。

六、包装筛分后的粉末放入铝箔袋或聚乙烯袋中,密封存储,以提高其稳定性和耐潮性。

综上所述,氨解法制备氮化铝粉末的过程包括原料准备、氨解反应、热处理、制粒、筛分和包装等环节。

该方法制备的氮化铝粉末具有粒径分布均匀、颗粒形态优良、生产效率高等优点,被广泛应用于氮化铝复合材料及高温结构材料等领域。

一种氮化铝粉体的制备方法[发明专利]

一种氮化铝粉体的制备方法[发明专利]

专利名称:一种氮化铝粉体的制备方法专利类型:发明专利
发明人:肖汉宁,覃航,高朋召
申请号:CN202111607675.9
申请日:20211224
公开号:CN114044680A
公开日:
20220215
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供了一种氮化铝粉体的制备方法,包括如下步骤:S1称取γ‑Al2O3微粉,炭黑、分散剂、粘结剂、催化剂、生物质碳源和水混合,得到前驱体料浆;对所述前驱体浆料进行喷雾造粒,得到前驱体造粒粉;S2在氮气流下,于管式炉中,旋转所述前驱体造粒粉,并加热所述前驱体造粒粉使其发生反应得到氮化铝原粉;S3在脱碳气氛下对所述氮化铝原粉进行脱碳处理,即得。

申请人:湖南大学
地址:410082 湖南省长沙市岳麓区麓山南路1号
国籍:CN
代理机构:长沙都创云天知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人:夏轩
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氮化铝粉末的制备方法与机理

氮化铝粉末的制备方法与机理

氮化铝粉末的制备方法与机理仝建峰周洋陈大明(北京航空材料研究院先进复合材料国防科技重点实验室,北京100095)摘要论述了氮化铝陶瓷粉末的各种制备方法,评述了各种方法的优缺点,总结了氮化铝形成的主要机理以及影响氮化铝粉末质量的因素。

提供了一些有用的工艺参数和有关氮化铝粉末质量的数据。

关键词氮化铝粉末制备方法机理作者简介:仝建峰(1972~),男,博士.主要从事陶瓷粉体制备与表征、结构与功能陶瓷复合材料的研究.氮化铝(AIN )是一种具有纤锌矿型结构形态的难熔化合物[1]。

氮化铝晶体是以[AIN 4]四面体为结构单位,具有Warzite 结构的共价键化合物。

密度为3.26g /cm 3,晶格常数a =3.11,c =4.980,属于六方晶系,在常压下分解温度为2480C [2]。

氮化铝材料的优点是室温强度高,且强度随温度升高而下降较缓[3]。

此外,它还具有高的热导(25C :0.0042caI /S ·cm ·C )和低的热膨胀系数(20~500C :4.8X 10-6/C ;100~1000C :5.7X10-6/C ),是一种良好的耐热冲击材料[4]。

利用它的较高的体积电阻率、绝缘强度、导热率、较低的热膨胀系数和介电常数,可用作大功率半导体器件的绝缘基片、大规模和超大规模集成电路的散热基片和封装基片;利用它的高声波传导速度特性,可用作高频信息处理机中的表面波器件;利用它的高耐火性及高温化学稳定性,可用来制作在1300~2000C 下工作的制取熔融铝、锡、镓、玻璃、硼酐等用的坩埚。

为了制取优质的氮化铝材料,必须制取能满足陶瓷材料生产所需要的优质原料———氮化铝粉末[5]。

氮化铝粉末的合成已有很长的历史,最早的合成法可以追溯到1862年的Gauther 法[6,7],本世纪初期,Serpek 法已经颇享胜名了[7]。

但是直到本世纪50年代后期,由于制成了性能良好的氮化铝高温材料之后,其制备方法以及性能的研究引起了人们的广泛关注。

氮化铝粉工艺操作规程

氮化铝粉工艺操作规程

氮化铝粉工艺操作规程氮化铝粉是一种重要的无机材料,被广泛应用于高温、高压、高频高速和高功率电子器件领域。

为了保证氮化铝粉的质量和生产效率,制定一份科学、合理的工艺操作规程非常重要。

以下是一份氮化铝粉工艺操作规程的示范,供参考。

一、工艺准备1. 生产前准备:检查原材料的质量,确保符合生产标准,查看设备是否正常运转,检查制定工艺流程所需的操作材料和工具是否齐全。

2. 清洁操作区域:确保操作区域内的地面、工作台和设备表面清洁无尘,以减少杂质对产品质量的影响。

3. 安全准备:确保操作人员按照安全操作规范佩戴所需的个人防护装备,如手套、口罩、护目镜等。

二、原材料处理1. 原材料筛分:将原材料进行筛分,去除其中的杂质和过大颗粒。

2. 粉碎处理:将筛分后的原材料进行粉碎处理,以便于后续工艺步骤的进行。

三、混合1. 准确称量:按照工艺配方准确称量原材料,并将其置于干燥器中进行预热处理,以保证混合效果和产品质量。

2. 混合均匀:将预热处理后的原材料放入混合机中进行充分搅拌混合,以获得均匀的混合料。

四、成型1. 选择成型工艺:根据产品要求和工艺流程,选择适合的成型方法,如压制、注射成型等。

2. 压制成型:选择合适的成型模具和设备,将混合料放入模具中,确定好成型参数,开始压制成型。

五、烧结处理1. 准备烧结设备:根据产品要求和工艺流程,准备好烧结设备,并确保其正常运行。

2. 调整烧结参数:根据产品要求,调整烧结设备的温度、气氛和时间等参数,确保烧结过程能够达到预期的效果。

3. 烧结处理:将成型后的产品放入烧结设备中进行烧结处理。

在烧结过程中,要注意控制好温度和气氛等参数,以保证产品的结构和性能。

六、成品检查1. 物理性能检测:对烧结后的产品进行物理性能检测,如密度、硬度、抗压强度等。

2. 化学成分分析:对产品进行化学成分分析,以保证其符合要求。

3. 外观检查:对产品的外观进行检查,确保无明显的缺陷和损伤。

4. 包装及贮存:将合格的产品进行包装,并进行贮存,确保产品的质量和使用寿命。

氮化铝粉体制备工艺研究进展

氮化铝粉体制备工艺研究进展

氮化铝粉体制备工艺研究进展摘要:氮化铝在热、电、光和机械等方面具有优异的综合性能。

本文综述了目前国内外氮化铝粉体的制备方法和反应机理,并简单总结了各工艺的优缺点和生产现状。

关键词:氮化铝粉体;铝粉直接氮化;碳热还原氮化铝(AlN)是一种六方闪锌矿晶型结构的共价键化合物,是典型的Ⅲ-Ⅴ族宽禁带半导体材料,其陶瓷力学性能与氧化铝陶瓷相当,导热性能是其7-10倍,绝缘性能大于15 kV/cm,热膨胀系数与硅及碳化硅相当,无毒、耐热冲击性好、耐等离子体侵蚀,是高集成度半导体基片和电子器件封装的理想材料[1]。

随着5G通信的快速发展,氮化铝粉体材料迎来新的发展机遇,广泛应用于通讯基站、汽车、高铁与电网、消费电子、国防军工等领域。

氮化铝粉体合成的方法目前主要有铝粉直接氮化法、碳热还原法、等离子化学合成法、高温自蔓延合成法和化学气相沉积法。

1.氮化铝粉体生产工艺1.1铝粉直接氮化法铝粉直接氮化法是在持续的流动N2(或NH3)气氛条件下,铝粉与N2(或NH3)于一定温度下直接发生化学反应生成AlN粉末团块或粉末颗粒,该反应温度一般控制在800~1200℃[2]。

该方法是最早用来制备AlN粉体的方法,其反应原理如式(1)所示。

2Al+N2→2AlN(1)该方法成本低廉、制备工艺简单,但反应初期铝粉表面生成氮化铝层,阻碍N2或NH3进一步向铝粉颗粒中心扩散,存在反应转化率不高、粉体易结块、颗粒不规则、粒度分布宽等问题。

1.2碳热还原法碳热还原法以铝的化合物为原料(通常为Al2O3),在高温下与碳和氮气发生碳热还原反应,得到AlN粉末[3],其反应原理如式(2)所示。

Al2O3+3C+N2→2AlN+3CO(2)碳热还原法制得的粉末具有较高的纯度和较好的球形度。

但此方法需在高温下进行反应,从热力学角度计算反应温度需达到1580℃。

同时,在碳热还原反应过程中AlN‒Al2O3层间原子扩散被认为是控制反应速率的主要因素,这就需要在高温下长时间保温以确保转化完全。

氮化铝粉末的生产工艺

氮化铝粉末的生产工艺

文献检索的作业实习:专利文献检索实习目的:了解专利文献检索的方法实习要求:能用多种途径进行专利文献检索实习设备:计算机实习内容:1、氮化铝粉末的生产工艺(国外专题数据库)(1)、Rare earth-activated aluminum nitride powders and method of makingInventorsBING HANUSApplicantsOSRAM SYLVANIA INCUSPriorityUS 763689 P 31-Jan-2006ClassificationsInternational (2006.01):C04B 35/00European: C04B 35/581; C01B 21/072; C09K 11/08J;AbstractRare earth-activated aluminum nitride powders are made using a solution-based approach to form a mixed hydroxide of aluminum and a rare earth metal, the mixed hydroxide is then converted into an ammonium metal fluoride, preferably a rare earth-substituted ammonium aluminum hexafluoride ((NH4)3Al1-xRExF6), and finally the rare earth-activated aluminum nitride is formed by ammonolysis of the ammonium metal fluoride at a high temperature. The use of a fluoride precursor in this process avoids sources of oxygen during the final ammonolysis step which is a major source of defects in the powder synthesis of nitrides. Also, because the aluminum nitride is formed from a mixed hydroxide co-precipitate, the distribution of the dopants in the powder is substantially homogeneous in each particle.(2)、ALUMINUM NITRIDE SINTERED BODY AND METHOD OF PRODUCING THE SAME摘要An aluminum nitride sintered body comprising aluminum nitride crystals belonging to a Wurtzite hexagonal crystal system wherein the 3 axes a, b and c of the unit lattice of the crystal are defined such that the ratio b/a of the lengths of the axes b and a is 1.000 near the center of the crystal grain and lies within the range 0.997-1.003 in the vicinity of the grain boundary phase. Aluminum nitride sintered body is produced by sintering a molded body of a raw material powder having aluminum and nitrogen as its principal components at a temperature of 1700.degree.-1900.degree. C. in a non-oxidizing atmosphere having a partial pressure of carbon monoxide or carbon of not more than 200 ppm and then cooling the sintered body to 1500.degree. C. or a lower temperature at a rate of 5.degree. C./min or less. The aluminum nitride sintered body has a greatly improved thermal conductivity and, therefore, is suitable for heat slingers, substrates or the like for semiconductor devices.权利要求1. An aluminum nitride sintered body comprising aluminum nitride crystals belonging to a Wurtzite hexagonal crystal system wherein three axes a, b, and c of a unit lattice of the crystal are defined whereby a ratio b/a of the lengths of axes b and a is 1.000 near a center of the crystal grain, and lies within a range of 0.997 to 1.003 in a vicinity of a grain boundary phase, said sintered body containing at least one compound selected from the group consisting of Ti, V, and Co.2. An aluminum nitride sintered body as defined in claim 1 wherein the sintered body has a thermal conductivity of 150 W/m.K or higher.3. An aluminum nitride sintered body as defined in claim 1 wherein the sintered body has a 3-point flexural strength of 35 kg/mm.sup.2 or higher.4. A method of manufacturing an aluminum nitride sintered body comprising adding, to a raw material powder comprising aluminum and nitrogen as its principal components, 0.13 to 0.5% by weight of at least one compound selected from the group consisting of Ti, V, and Co,molding the raw material powder to form a molded body,sintering said molded body at a temperature of 1700.degree. to 1900.degree.C. in a non-oxidizing atmosphere having a partial pressure of carbon monoxide or carbon of not more than 200 ppm to form a sintered body, andcooling said sintered body to 1500.degree. C. or less, at a rate of 5.degree. C. per minute, or less.描述BACKGROUND OF THE INVENTION1. Field of the InventionThis invention relates to an aluminum nitride (AlN) sintered body having an excellent thermal conductivity, and a method of manufacturing such a body.2. Description of the Prior ArtAluminum nitride has very good electrical insulation properties and a very high thermal conductivity. For this reason, aluminum nitride sintered bodies are used as a replacement for beryllia (BeO) in power transistor heat slingers or the like, as a replacement for alumina (Al.sub.2 O.sub.3) in substrates or packaging materials for semiconductor devices, and in laser tubes, etc.Although the thermal conductivity of aluminum nitride sintered bodies is far higher than that of other ceramic materials, the thermal conductivity of actual aluminum nitride sintered bodies industrially produced does not exceed about half the theoretical value of 320 W/mK. It is known that the thermal conductivity of aluminum nitride sintered bodies largely reduce when it contains impurities, such as silicon or oxygen, in solid solution. Recently, due to higher purity of theraw material powder and improved sintering techniques, it has become possible to obtain sintered bodies having a thermal conductivity of at most approximately 180 W/mK.However, even such conventional aluminum nitride sintered bodies are still unsatisfactory in their thermal conductivity and, with recent higher levels of integration of IC and LSI, a need has emerged for heat slingers, substrates, packaging materials or the like with enhanced heat releasing properties for the use in semiconductor devices.………………………….2、合成氨原料气得净化方法(中国专利)(1)、一种合成氨原料气的净化方法一种用深度变换配甲烷化代替铜洗工艺,用以净化合成氨原料气的方法。

氮化铝粉体生产工艺流程

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