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AlN应用性能出众(五)

 时间:2023-04-29     浏览:1066     分享

AlN产业链需求旺盛上下游一体化企业优势显著

 

AlN的主要制备与应用划分产业链,我们认为主要可以分为上游粉体制备,中游基板制备,下游市场应用(金属化)。

 

氮化铝粉体至关重要,国内或由缺乏迎机遇

 

高性能的氮化铝关键在于粉体制备。高质量粉末原料是获得高性能氮化铝制品的先决条件,要制备高性能的氮化铝制品,首先需要制备出高纯度、细粒度、分散性好和烧结性优的氮化铝粉末。如何提高氮化铝转化率,降低粉末杂质含量以及反应能耗,缩短工艺流程,节约成本是制粉过程中最关心的问题。因此,为了制备高相对密度、高导热和高强度的氮化铝陶瓷,如何制备优质的氮化铝粉末得到了国内外研究者们的密切关注。高品质粉体对下游生产影响大,我们认为上下游一体粉体兼有的企业优势更大。根据《高性能AlN粉体合成、特性及成瓷验证》中提到,高品质AlN粉体是制备高性能AlN陶瓷基板的重要的前提与保障。不同品质的AlN粉体制备的AlN陶瓷基板的密度数值稳定,均保持在3.29-3.30 g/cm3,但其热导率和抗弯强度的数值变化幅度较大。

 

 

随着AlN粉体中的O含量由0.85 wt%增大至1.46 wt%AlN陶瓷基板的热导率单调下降,抗弯强度单调上升。AlN粉体中的O含量主要以粉体表面Al2O3的形式存在,Al2O3与烧结助剂Y2O3反应,生成液相,润湿AlN晶粒,促进烧结致密化,同时,中间相YAGYAPYAMAlN间形成强的界面结合,提高AlN陶瓷基板抗弯强度;但是,随着AlN粉体中的O杂质含量逐渐增多,生成的钇铝酸盐第二相含量也逐渐增多,形成更多的低导热YAGYAPYAM(如,YAG热导率仅为13.0 W/(m·K)),沿AlN晶界分布,增大了晶界热阻,降低AlN陶瓷基板的热导率。粉体的含氧量直接影响热导率这一关键性能。因此我们认为同时拥有上游粉体生产和陶瓷基板的企业能及时调节优化上游粉体生产,对生产高品质陶瓷基板至关重要。