球形氮化铝陶瓷粉体的制备开题报告
2020-05-01 08:05
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着电子整机和电子元器件朝着微型、轻量、 高速、高效、高集成度、高可靠性和大功率输出方向快速发展,器件单位体积内所产生的热量急剧增加,这对基片和封装材料的散热提出了更高要求。如果热量不能由基板及时散发出去,器件将难以正常工作,严重情况下,甚至会烧毁。为满足这一要求,国内外研究人员开发了一系列陶瓷基片材料,其中包括氮化铝、氧化铝、氧化铍、碳化硅、氮化硼、氮化硅等。但是氧化铝的热导率太低且热膨胀系数与硅不相适应,故氧化铝陶瓷材料已经渐渐难以适应越来越高的性能要求,而氧化铍也因成本高和对水体有污染而使用受限,由氮化铝制备的介电陶瓷完全能够代替SiC 或氧化铍使用,其导热系数略低于碳化硅和氧化铍陶瓷,但相较于氧化铝陶瓷要高出近10 倍,氮化硅制备陶瓷的机械强度很高,其体积电阻率可达1014数量级。介电损耗1×10-4 MHz,固态介质薄膜的击穿电压等电学特性和氧化铝瓷极为相似。氮化铝的热膨胀系数约3.4×10-6K-1,单晶硅片热膨胀系数为3.5×10-6K-1 ,两者较为接近,所以支撑体与膜层匹配度高,不会由于发热膨胀而开裂断线,可进行多层布线,保证了芯片的质量。氮化铝(AlN)陶瓷由于具有高导热率,低介电常数,优异的绝缘性能和适当的膨胀系数等显着性能,在电子领域显示出了广阔的应用前景。然而,大多数商业AlN颗粒是通常呈角状,由于流动性差和填料负荷低导致很难获得高的导热性能。因此,综合研究球形AlN颗粒在科学研究和工业技术中的应用非常重要并且势在必行。 国内外现在有许多人研究球形氮化铝陶瓷粉体,Suehiro T等人利用气体还原氮化法合成球形AlN颗粒。Ohashi等人通过含低熔点助熔剂中的角状AlN粉末的溶液再沉淀技术处理制备球形AlN颗粒。王等人尝试了两步法制备球形AlN颗粒,包括冷冻造粒和随后的烧结过程。万等人通过在NH3流下热处理无定形Al2O3前体合成了单分散的AlN微球。王琦等人通过添加CaF2和Y203等助溶剂促进成核来制备球形氮化铝颗粒。然而,由于反应物的不完全转化,通过这些方法制备的AlN颗粒通常显示出略低的球形度或反常杂质,与聚合物混合后,其流动性和分散性往往较差,导致填充率低,复合导热系数低。球形度高的颗粒使固体负载和流动性之间的矛盾得到解决。它们通常在聚合物基体中表现出优异的流动性和明显的分散性,并且由于紧密堆积而有利于增加填料负荷。因此,迫切需要制定精巧的方法来有效地制造球形度高,性能强的球形AlN颗粒。 本课题主要研究内容是通过两步法来制备球形AlN颗粒,其包括微乳液法制备球形的碳铝前驱体,以及之后的碳热还原过程,解决目前的常规方法所制AlN粉体球形度不高的问题,实验中将研究碳铝比,水相浓度,PVA浓度等对球形氮化铝粉体的影响以获得高球形度、高纯度的氮化铝粉体。 |
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究的目标
(1)利用微乳液法和碳热还原法成功制备球形氮化铝粉体
(2)明确本研究设计方法的内在机理
3. 研究计划与安排
第1周 — 第2周 布置设计任务,查阅资料;
第3周 — 第4周 查阅资料,完成外文翻译;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]suehiro t, tatami j, meguro t, et al. synthesis of spherical alnparticles by gas-reduction-nitridation method[j]. journal of the europeanceramic society, 2002, 22(4): 521-526.
[2]wang q, ge y, kuang j, et al. effects of additives on the synthesis ofspherical aluminum nitride granules by carbothermal reduction-nitridationprocess[j]. journal of alloys and compounds, 2017, 696: 220-225.
[3]wang q, kuang j, jiang p, et al. carbothermal synthesis of spherical alnparticles using sucrose as carbon source[j]. ceramics international, 2017.
您可能感兴趣的文章
- Na基激发剂对赤泥-煤矸石基胶凝材料的性能影响外文翻译资料
- 通过转换水化热以实现具有早期强度和低水化散热的水泥 混合料.外文翻译资料
- 无机非金属材料工程|材料类|891|液相喷涂纳米氧化铝功能涂层的性能研究外文翻译资料
- 橡胶碎屑改性沥青在现场产生的气体排放的评估外文翻译资料
- xBiAlO3-(1-x)BaTiO3陶瓷介电性质的温度稳定性外文翻译资料
- 太阳能热发电反射镜用膜系的设计与制备外文翻译资料
- α-氧化铝的闪烧和电介质击穿之间的理论和现象类比外文翻译资料
- 大掺量粉煤灰-MgO水泥复合材料的自愈性和膨胀特性外文翻译资料
- 利用粉煤灰和废玻璃制备保温泡沫陶瓷外文翻译资料
- 锰铁合金渣火山灰活性研究外文翻译资料