氮化鋁凝膠注模成型工藝研究.pdf

1、AlN陶瓷具有高熱導率、優(yōu)異的絕緣性能和介電性能、強抗腐蝕能力以及與硅相匹配的熱膨脹系數(shù)等特點，被廣泛用作電子封裝材料、壓電器件、保護涂層和透明陶瓷等方面。
　　本研究采用凝膠注模成型技術制備AlN陶瓷，主要研究三羥甲基丙烷三縮水甘油醚（TMPGE）乙醇溶液凝膠反應規(guī)律，制備具有高固相含量、低粘度的AlN漿料，研究AlN坯體凝膠注模成型工藝和坯體固含量對AlN陶瓷性能的影響。主要研究內容如下：
　　（1）研究TMPGE凝膠體

2、系反應動力學。實驗結果表明，升高溫度和提高TMPGE濃度都能提高凝膠反應速率，不同 TMPGE濃度的乙醇溶液凝膠反應活化能變化不大，都在40~50 kJ/mol之間。
　?。?）研究分散劑、固含量和球磨時間對AlN漿料粘度的影響。實驗測得分散劑濃度在0.6 wt％時，球磨時間為24 h時，固含量為45 vol%AlN漿料的粘度最小為22 mPa·s。AlN漿料粘度隨著固含量的增加而升高，固含量達到54 vol%時AlN漿料粘度為2

3、44 mPa·s。
　?。?）采用正辛醇化學消泡和真空攪拌物理消泡相結合的手段除氣，在高乙醇濕度環(huán)境下進行干燥得到表面平整光滑的AlN生坯。
　?。?）實驗制得體積固含量為54 vol%，生坯相對密度達65.8%，線收縮率僅為2.5%，抗彎強度最高為10.31 MPa，顆粒分布均勻致密的AlN生坯，并研究固含量和環(huán)氧樹脂含量對生坯性能的影響。實驗結果表明，隨著固含量的增加，坯體密度增加，線收縮率和抗彎強度減小，顯微結構逐漸致