氮化鋁陶瓷的流延成型及燒結(jié)體性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-18 06:29
AlN陶瓷具有高熱導(dǎo)率、優(yōu)異的絕緣性能和介電性能、強(qiáng)抗腐蝕能力以及與硅相接近的熱膨脹系數(shù)等特點(diǎn),被廣泛用作大規(guī)模集成電路(LIC)封裝基板、靜電卡盤、透明陶瓷等方面。本實(shí)驗(yàn)通過摻雜燒結(jié)助劑和力學(xué)性能增強(qiáng)劑Y-PSZ分別制備AlN陶瓷漿料。采用有機(jī)體系流延成型工藝制備出了形貌均一、柔韌性符合要求的AlN生帶。并對(duì)生帶進(jìn)行剪切、疊壓、排膠,最后進(jìn)行高溫常壓燒結(jié),最終獲得致密度最高超過98%的AlN陶瓷。在AlN陶瓷的制備工藝過程中,對(duì)有機(jī)流延工藝中的不同影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)研究,并對(duì)不同組成成分的AlN陶瓷燒結(jié)體的性能、顯微結(jié)構(gòu)、物相組成進(jìn)行分析。主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下:(1)研究不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的三油酸甘油酯對(duì)流延漿料的分散效果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)添加量為6wt%時(shí),AlN漿料的粘度最低且最穩(wěn)定。除此之外,漿料固含量、球磨時(shí)間、塑性劑與粘結(jié)劑的比值(即R值)也是影響漿料流變性能的重要因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,漿料固含量為60wt%,球磨8h,R值取0.7時(shí),得到的漿料流變性能最佳,呈現(xiàn)出剪切變稀的假塑性流體特性,有利于流延成型工藝的進(jìn)行。(2)往AlN中摻雜燒結(jié)助劑CeO2,可以有利于...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
AlN的晶體結(jié)構(gòu)圖
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文凝膠注模成型技術(shù),是將環(huán)氧樹脂單體聚合技術(shù)運(yùn)用到陶瓷成型制造領(lǐng)域的新型成型技術(shù)[25]。先將粉體與溶劑、分散劑進(jìn)行球磨混合,得到高固相含量、度(小于 1Pa·s)的預(yù)混液,然后加入環(huán)氧樹脂作為成型單體,通過添加引發(fā)化劑、催化劑以及控制外界溫度和固化時(shí)間等來誘導(dǎo)環(huán)氧樹脂單體發(fā)生交聯(lián)固成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)作為 AlN 生坯成型骨架,使?jié){料發(fā)生原位固化成型[26]。控制度和濕度等使坯體得到充分干燥,經(jīng)機(jī)械加工后得到強(qiáng)度較高的生坯。主要工程如圖 1-2 所示。
圖 1-3 流延設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1-3 Structural schematic diagram of tape casting equipment成型體系組分的選擇料際的流延工藝流程中,粉體固相含量應(yīng)在保證漿料具有合理的粘的高,因?yàn)樵谏鞯呐拍z過程中,會(huì)發(fā)生有機(jī)物的揮發(fā)、分解、體中會(huì)存在大量原有機(jī)物留下的空孔,而顆粒間距離的增大使生頸的出現(xiàn)變的困難,不利于最終燒結(jié)體致密度的提高。此外,粉徑尺寸、分布也都會(huì)影響最終燒結(jié)體的致密化[32]。劑制備出均勻分散且穩(wěn)定的流延漿料,溶劑作為成型漿料的基體,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷制備技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 呂帥帥,周宇翔,倪威,馬立斌,何竟宇,倪紅軍. 陶瓷學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板材料研究現(xiàn)狀[J]. 鄭彧,童亞琦,張偉儒. 真空電子技術(shù). 2018(04)
[3]高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷的低成本制備和性能研究[J]. 張景賢,段于森,江東亮,楊建,馮永寶,李曉云,丘泰. 真空電子技術(shù). 2018(04)
[4]高導(dǎo)熱AlN陶瓷基片制備技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 倪紅軍,倪威,馬立斌,何竟宇,顧濤,呂帥帥. 現(xiàn)代化工. 2017(07)
[5]AlN粉體及高導(dǎo)熱陶瓷散熱罩的制備[J]. 黃得財(cái),周有福,蘇明毅,向明. 人工晶體學(xué)報(bào). 2015(11)
[6]流延成型用AlN無苯漿料的制備及其性能研究[J]. 郭堅(jiān),孫永健,張洪武,白鎖,王雪. 電子元件與材料. 2015(08)
[7]稀土氧化物對(duì)SPS燒結(jié)AlN陶瓷電性能的影響[J]. 黃林蕓,李晨輝,柯文明,史玉升,賀智勇,張啟富. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]氮化鋁陶瓷濕法成型的研究進(jìn)展[J]. 郭堅(jiān),孫永健,楊海燕,王雪,丘泰. 電子元件與材料. 2014(08)
[9]燒結(jié)助劑對(duì)AlN陶瓷制備及性能的影響[J]. 牛錛,趙新亮,王孫昊,李保平,王介強(qiáng). 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2010(12)
[10]制備電子陶瓷基片用的流延成型工藝[J]. 周建民,王亞東,王雙喜,黃國權(quán). 硅酸鹽通報(bào). 2010(05)
博士論文
[1]AlN和BN/AlN復(fù)相陶瓷的放電等離子燒結(jié)及其組織與性能研究[D]. 何秀蘭.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]AlN陶瓷的水基流延成型及放電等離子燒結(jié)制備[D]. 鐘雪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]CSLST微波介質(zhì)陶瓷流延成型工藝及其性能研究[D]. 譚芳.景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2015
[3]高導(dǎo)熱氮化鋁—碳納米管/聚合物基復(fù)合材料的研究[D]. 密亞男.蘇州大學(xué) 2013
[4]LTCC陶瓷膜片的水基流延研究[D]. 范啟兵.電子科技大學(xué) 2013
[5]AlN/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能的研究[D]. 孔巖巖.重慶大學(xué) 2012
[6]燒結(jié)助劑對(duì)AIN陶瓷力學(xué)性能及熱導(dǎo)率的影響[D]. 張志軍.大連理工大學(xué) 2010
[7]壓電陶瓷的低溫?zé)Y(jié)及流延法制膜研究[D]. 韋蓓.華中科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):2984462
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
AlN的晶體結(jié)構(gòu)圖
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文凝膠注模成型技術(shù),是將環(huán)氧樹脂單體聚合技術(shù)運(yùn)用到陶瓷成型制造領(lǐng)域的新型成型技術(shù)[25]。先將粉體與溶劑、分散劑進(jìn)行球磨混合,得到高固相含量、度(小于 1Pa·s)的預(yù)混液,然后加入環(huán)氧樹脂作為成型單體,通過添加引發(fā)化劑、催化劑以及控制外界溫度和固化時(shí)間等來誘導(dǎo)環(huán)氧樹脂單體發(fā)生交聯(lián)固成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)作為 AlN 生坯成型骨架,使?jié){料發(fā)生原位固化成型[26]。控制度和濕度等使坯體得到充分干燥,經(jīng)機(jī)械加工后得到強(qiáng)度較高的生坯。主要工程如圖 1-2 所示。
圖 1-3 流延設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1-3 Structural schematic diagram of tape casting equipment成型體系組分的選擇料際的流延工藝流程中,粉體固相含量應(yīng)在保證漿料具有合理的粘的高,因?yàn)樵谏鞯呐拍z過程中,會(huì)發(fā)生有機(jī)物的揮發(fā)、分解、體中會(huì)存在大量原有機(jī)物留下的空孔,而顆粒間距離的增大使生頸的出現(xiàn)變的困難,不利于最終燒結(jié)體致密度的提高。此外,粉徑尺寸、分布也都會(huì)影響最終燒結(jié)體的致密化[32]。劑制備出均勻分散且穩(wěn)定的流延漿料,溶劑作為成型漿料的基體,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷制備技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 呂帥帥,周宇翔,倪威,馬立斌,何竟宇,倪紅軍. 陶瓷學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板材料研究現(xiàn)狀[J]. 鄭彧,童亞琦,張偉儒. 真空電子技術(shù). 2018(04)
[3]高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷的低成本制備和性能研究[J]. 張景賢,段于森,江東亮,楊建,馮永寶,李曉云,丘泰. 真空電子技術(shù). 2018(04)
[4]高導(dǎo)熱AlN陶瓷基片制備技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 倪紅軍,倪威,馬立斌,何竟宇,顧濤,呂帥帥. 現(xiàn)代化工. 2017(07)
[5]AlN粉體及高導(dǎo)熱陶瓷散熱罩的制備[J]. 黃得財(cái),周有福,蘇明毅,向明. 人工晶體學(xué)報(bào). 2015(11)
[6]流延成型用AlN無苯漿料的制備及其性能研究[J]. 郭堅(jiān),孫永健,張洪武,白鎖,王雪. 電子元件與材料. 2015(08)
[7]稀土氧化物對(duì)SPS燒結(jié)AlN陶瓷電性能的影響[J]. 黃林蕓,李晨輝,柯文明,史玉升,賀智勇,張啟富. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]氮化鋁陶瓷濕法成型的研究進(jìn)展[J]. 郭堅(jiān),孫永健,楊海燕,王雪,丘泰. 電子元件與材料. 2014(08)
[9]燒結(jié)助劑對(duì)AlN陶瓷制備及性能的影響[J]. 牛錛,趙新亮,王孫昊,李保平,王介強(qiáng). 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2010(12)
[10]制備電子陶瓷基片用的流延成型工藝[J]. 周建民,王亞東,王雙喜,黃國權(quán). 硅酸鹽通報(bào). 2010(05)
博士論文
[1]AlN和BN/AlN復(fù)相陶瓷的放電等離子燒結(jié)及其組織與性能研究[D]. 何秀蘭.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]AlN陶瓷的水基流延成型及放電等離子燒結(jié)制備[D]. 鐘雪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]CSLST微波介質(zhì)陶瓷流延成型工藝及其性能研究[D]. 譚芳.景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2015
[3]高導(dǎo)熱氮化鋁—碳納米管/聚合物基復(fù)合材料的研究[D]. 密亞男.蘇州大學(xué) 2013
[4]LTCC陶瓷膜片的水基流延研究[D]. 范啟兵.電子科技大學(xué) 2013
[5]AlN/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能的研究[D]. 孔巖巖.重慶大學(xué) 2012
[6]燒結(jié)助劑對(duì)AIN陶瓷力學(xué)性能及熱導(dǎo)率的影響[D]. 張志軍.大連理工大學(xué) 2010
[7]壓電陶瓷的低溫?zé)Y(jié)及流延法制膜研究[D]. 韋蓓.華中科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):2984462
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