本研究介绍了一种镍掺杂氮化铝陶瓷及其制备技术,属于陶瓷增材制造技术领域。该技术在掺杂镍之前,首先对镍粉进行高温去磁化处理,有效避免了镍粉的磁化问题,从而提高了氮化铝陶瓷的性能。
背景技术
氮化铝陶瓷具有优良的热导率(热导率理论值约为320W·m-1·K-1)、极高的绝缘性(体积电阻率>1012Ω·m),极低的介电常数(1MHz下约为8)和介电损耗、无毒以及与硅相匹配的热膨胀系数(293~773K时,4.8×10-6K-1)等一系列优良特性,被认为是新一代理想的大规模集成电路、半导体模块电路和大功率器件的散热材料和封装材料。
金属镍是亲铁元素,即以自然金属形式存在。同时镍具有良好的浸润性和耐蚀性。镍的热导率约为91W/(m·K)。因氮化铝基板需要有良好的导热性和绝缘性,而镍电阻率极低,同时具有一定的磁性,需要对其去磁化,以免影响陶瓷基板的使用性能。镍熔化的化学润湿效应反应有利于表面层Al2O3的去除,镍掺杂可以促进孤立第二相的形成,从而强化了镍掺杂样品的晶界,提高了其断裂韧性和弯曲强度。
然而,现有技术中尚未有对掺镍氮化铝陶瓷基板的相关工艺资料。
实现思路