陶瓷基板厂家分享氮化硅陶瓷及其与金属的结合技术

 高性能氮化铝陶瓷具有优异的耐高温。高强度、高绝缘、耐磨损与耐腐蚀等优良性能，在航空航天、轨道交通、电子、医药等高端装备制造领域广泛用于轴承滚动体、绝缘零部件、特种结构件等，已经成为传统工业改造、新兴产业和高新技术中心不可少的重要材料。

氮化硅陶瓷具有如下结构特点：1，平均原子小；2，原子键合强度高3，晶体结构较为简单4，晶格非谐性振动低。基于以上结构特点，日后氮化硅陶瓷讲会成为高热导率陶瓷重点的一员。

一，原料的选择 氮化硅具有两种晶体型：@-SiN4、β-SiN4。高温下@相为非稳定状态，已经转化为β相。这两种晶体型的粉体均可作为高热导氮化硅陶瓷的原料，其次还可以通过添加β-SiN4的晶钟改变原料粒径的分布，促进β-SiN4晶粒的生长。

二，原料的处理  用纳米TIC对氮化硅粉末表面进行改性，通过搅拌过程中在氮化硅粉体表面包裹上一层纳米TIC，形成核-壳符合结构，阻止了氮化硅颗粒和纳米TIC在自身团聚。纳米TIC本身具有优异的导热性能，可以在一定程度上提升氮化硅陶瓷的热导率。

三，烧结助剂的选择  由于SiN4是强共价化合物，扩散系数小，致密化所要求的体积扩散速度较小，烧结较为困难，故一般在烧接过程中需添加一定的烧结助剂与SiN4粉体表面的二氧化硫反应形成液相，通过溶解-分析机制使其致密。 

四，成型工艺及热处理 适当的成型方式有效的控制晶粒排列，生长的定向性，可制备出某单一方向上热导率较高的SiN4陶瓷。冷等静压成型是经常采用的一种成型方法。此成型方法是在常温下，通常以橡胶或者塑料作为包套模具材料，采用液态介质不可压缩性和均匀传递压力性形成的一种方法，一般压力为100-400MPa。高导热SiN4陶瓷基本上是在1850摄氏度温度下长时间保温得到的，在烧结过程中需括设升速率、保温温度点、保温时间以及气体压力等多项指标，实现氮化硅烧结致密化，减少烧结缺陷、晶界晶化，提高其热导率。烧结过程通常在氮气保护下、压力一般为4-6MPa，烧结时间一般为10~12h,烧结后相对密度可达98%，为完全消除氮化硅烧结后的气孔，同时使晶粒继续长大，在气氛压力烧结后需采用热等静压处理，进一步提高氮化硅陶瓷的密度及热导率。

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