氮化铝陶瓷的流延成型及烧结体性能研究
发布时间：2021-01-18 06:29
AlN陶瓷具有高热导率、优异的绝缘性能和介电性能、强抗腐蚀能力以及与硅相接近的热膨胀系数等特点,被广泛用作大规模集成电路（LIC）封装基板、静电卡盘、透明陶瓷等方面。本实验通过掺杂烧结助剂和力学性能增强剂Y-PSZ分别制备AlN陶瓷浆料。采用有机体系流延成型工艺制备出了形貌均一、柔韧性符合要求的AlN生带。并对生带进行剪切、叠压、排胶,最后进行高温常压烧结,最终获得致密度最高超过98%的AlN陶瓷。在AlN陶瓷的制备工艺过程中,对有机流延工艺中的不同影响因素进行了系统研究,并对不同组成成分的AlN陶瓷烧结体的性能、显微结构、物相组成进行分析。主要实验内容如下:（1）研究不同质量分数的三油酸甘油酯对流延浆料的分散效果,实验结果表明,当添加量为6wt%时,AlN浆料的粘度最低且最稳定。除此之外,浆料固含量、球磨时间、塑性剂与粘结剂的比值（即R值）也是影响浆料流变性能的重要因素。实验结果表明,浆料固含量为60wt%,球磨8h,R值取0.7时,得到的浆料流变性能最佳,呈现出剪切变稀的假塑性流体特性,有利于流延成型工艺的进行。（2）往AlN中掺杂烧结助剂CeO2,可以有利于...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AlN的晶体结构图
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文凝胶注模成型技术，是将环氧树脂单体聚合技术运用到陶瓷成型制造领域的新型成型技术[25]。先将粉体与溶剂、分散剂进行球磨混合，得到高固相含量、度（小于 1Pa·s）的预混液，然后加入环氧树脂作为成型单体，通过添加引发化剂、催化剂以及控制外界温度和固化时间等来诱导环氧树脂单体发生交联固成三维网状结构作为 AlN 生坯成型骨架，使浆料发生原位固化成型[26]。控制度和湿度等使坯体得到充分干燥，经机械加工后得到强度较高的生坯。主要工程如图 1-2 所示。
图 1-3 流延设备结构示意图Fig. 1-3 Structural schematic diagram of tape casting equipment成型体系组分的选择料际的流延工艺流程中，粉体固相含量应在保证浆料具有合理的粘的高，因为在生坯的排胶过程中，会发生有机物的挥发、分解、体中会存在大量原有机物留下的空孔，而颗粒间距离的增大使生颈的出现变的困难，不利于最终烧结体致密度的提高。此外，粉径尺寸、分布也都会影响最终烧结体的致密化[32]。剂制备出均匀分散且稳定的流延浆料，溶剂作为成型浆料的基体，
【参考文献】：
期刊论文
[1]高导热氮化铝陶瓷制备技术的研究现状及发展趋势[J]. 吕帅帅,周宇翔,倪威,马立斌,何竟宇,倪红军. 陶瓷学报. 2018(06)
[2]高导热氮化硅陶瓷基板材料研究现状[J]. 郑彧,童亚琦,张伟儒. 真空电子技术. 2018(04)
[3]高导热氮化硅陶瓷的低成本制备和性能研究[J]. 张景贤,段于森,江东亮,杨建,冯永宝,李晓云,丘泰. 真空电子技术. 2018(04)
[4]高导热AlN陶瓷基片制备技术研究现状及发展趋势[J]. 倪红军,倪威,马立斌,何竟宇,顾涛,吕帅帅. 现代化工. 2017(07)
[5]AlN粉体及高导热陶瓷散热罩的制备[J]. 黄得财,周有福,苏明毅,向明. 人工晶体学报. 2015(11)
[6]流延成型用AlN无苯浆料的制备及其性能研究[J]. 郭坚,孙永健,张洪武,白锁,王雪. 电子元件与材料. 2015(08)
[7]稀土氧化物对SPS烧结AlN陶瓷电性能的影响[J]. 黄林芸,李晨辉,柯文明,史玉升,贺智勇,张启富. 无机材料学报. 2015(03)
[8]氮化铝陶瓷湿法成型的研究进展[J]. 郭坚,孙永健,杨海燕,王雪,丘泰. 电子元件与材料. 2014(08)
[9]烧结助剂对AlN陶瓷制备及性能的影响[J]. 牛锛,赵新亮,王孙昊,李保平,王介强. 硅酸盐学报. 2010(12)
[10]制备电子陶瓷基片用的流延成型工艺[J]. 周建民,王亚东,王双喜,黄国权. 硅酸盐通报. 2010(05)
博士论文
[1]AlN和BN/AlN复相陶瓷的放电等离子烧结及其组织与性能研究[D]. 何秀兰.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]AlN陶瓷的水基流延成型及放电等离子烧结制备[D]. 钟雪.哈尔滨工业大学 2016
[2]CSLST微波介质陶瓷流延成型工艺及其性能研究[D]. 谭芳.景德镇陶瓷学院 2015
[3]高导热氮化铝—碳纳米管/聚合物基复合材料的研究[D]. 密亚男.苏州大学 2013
[4]LTCC陶瓷膜片的水基流延研究[D]. 范启兵.电子科技大学 2013
[5]AlN/环氧树脂复合材料性能的研究[D]. 孔岩岩.重庆大学 2012
[6]烧结助剂对AIN陶瓷力学性能及热导率的影响[D]. 张志军.大连理工大学 2010
[7]压电陶瓷的低温烧结及流延法制膜研究[D]. 韦蓓.华中科技大学 2007
本文编号：2984462
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AlN的晶体结构图
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文凝胶注模成型技术，是将环氧树脂单体聚合技术运用到陶瓷成型制造领域的新型成型技术[25]。先将粉体与溶剂、分散剂进行球磨混合，得到高固相含量、度（小于 1Pa·s）的预混液，然后加入环氧树脂作为成型单体，通过添加引发化剂、催化剂以及控制外界温度和固化时间等来诱导环氧树脂单体发生交联固成三维网状结构作为 AlN 生坯成型骨架，使浆料发生原位固化成型[26]。控制度和湿度等使坯体得到充分干燥，经机械加工后得到强度较高的生坯。主要工程如图 1-2 所示。
图 1-3 流延设备结构示意图Fig. 1-3 Structural schematic diagram of tape casting equipment成型体系组分的选择料际的流延工艺流程中，粉体固相含量应在保证浆料具有合理的粘的高，因为在生坯的排胶过程中，会发生有机物的挥发、分解、体中会存在大量原有机物留下的空孔，而颗粒间距离的增大使生颈的出现变的困难，不利于最终烧结体致密度的提高。此外，粉径尺寸、分布也都会影响最终烧结体的致密化[32]。剂制备出均匀分散且稳定的流延浆料，溶剂作为成型浆料的基体，
【参考文献】：
期刊论文
[1]高导热氮化铝陶瓷制备技术的研究现状及发展趋势[J]. 吕帅帅,周宇翔,倪威,马立斌,何竟宇,倪红军. 陶瓷学报. 2018(06)
[2]高导热氮化硅陶瓷基板材料研究现状[J]. 郑彧,童亚琦,张伟儒. 真空电子技术. 2018(04)
[3]高导热氮化硅陶瓷的低成本制备和性能研究[J]. 张景贤,段于森,江东亮,杨建,冯永宝,李晓云,丘泰. 真空电子技术. 2018(04)
[4]高导热AlN陶瓷基片制备技术研究现状及发展趋势[J]. 倪红军,倪威,马立斌,何竟宇,顾涛,吕帅帅. 现代化工. 2017(07)
[5]AlN粉体及高导热陶瓷散热罩的制备[J]. 黄得财,周有福,苏明毅,向明. 人工晶体学报. 2015(11)
[6]流延成型用AlN无苯浆料的制备及其性能研究[J]. 郭坚,孙永健,张洪武,白锁,王雪. 电子元件与材料. 2015(08)
[7]稀土氧化物对SPS烧结AlN陶瓷电性能的影响[J]. 黄林芸,李晨辉,柯文明,史玉升,贺智勇,张启富. 无机材料学报. 2015(03)
[8]氮化铝陶瓷湿法成型的研究进展[J]. 郭坚,孙永健,杨海燕,王雪,丘泰. 电子元件与材料. 2014(08)
[9]烧结助剂对AlN陶瓷制备及性能的影响[J]. 牛锛,赵新亮,王孙昊,李保平,王介强. 硅酸盐学报. 2010(12)
[10]制备电子陶瓷基片用的流延成型工艺[J]. 周建民,王亚东,王双喜,黄国权. 硅酸盐通报. 2010(05)
博士论文
[1]AlN和BN/AlN复相陶瓷的放电等离子烧结及其组织与性能研究[D]. 何秀兰.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]AlN陶瓷的水基流延成型及放电等离子烧结制备[D]. 钟雪.哈尔滨工业大学 2016
[2]CSLST微波介质陶瓷流延成型工艺及其性能研究[D]. 谭芳.景德镇陶瓷学院 2015
[3]高导热氮化铝—碳纳米管/聚合物基复合材料的研究[D]. 密亚男.苏州大学 2013
[4]LTCC陶瓷膜片的水基流延研究[D]. 范启兵.电子科技大学 2013
[5]AlN/环氧树脂复合材料性能的研究[D]. 孔岩岩.重庆大学 2012
[6]烧结助剂对AIN陶瓷力学性能及热导率的影响[D]. 张志军.大连理工大学 2010
[7]压电陶瓷的低温烧结及流延法制膜研究[D]. 韦蓓.华中科技大学 2007
本文编号：2984462
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