The invention provides a method for preparing aluminum nitride / yttrium nitride composite powder, which belongs to the field of ceramic powder preparation. The present invention adopts aluminum source, carbon source and additive yttrium oxide as raw material. Aluminum source and carbon source massage Er ratio of Al:C = 1:2.6 ~ 6 mixed, and then add yttrium oxide mixed evenly, the molar ratio of additives and aluminum source is Y:Al = 0.028 ~ 0.055:1. The composite powder of aluminum nitride and yttrium nitride was obtained by two steps of thermal insulation and reduction reaction. It is possible to further reduce the cost and increase the thermal conductivity by using the composite powder as raw material.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于陶瓷粉末制备
,具体涉及一种制备氮化铝/氮化钇复合粉末的方法。
技术介绍
氮化铝陶瓷因具有高热导率、低介电常数、与硅相匹配的线膨胀系数、绝缘以及机械性能良好、成本低、无毒等优点,可用作大功率半导体器件的绝缘基片,大规模和超大规模集成电路的散热基片和封装基片,受到国内外科研工作者和生产厂家越来越广泛的重视。因此,氮化铝陶瓷已成为现代新材料领域的研究热点之一。要制备性能优异的陶瓷材料,关键技术在于如何合成颗粒粒度小且分布均匀,低成本,烧结性能好的氮化铝粉体,同时严格控制粉体中的氧含量。常用的氮化铝陶瓷粉末制备方法主要有以下五种:(1)碳热还原法:该法是采用超细氧化铝粉和高纯度碳黑作为起始原料,经过球磨混合,最后置于石墨坩埚中,在1400~1800℃的氮气气氛下合成。该法设备简单,合成粉体纯度较高,成型和烧结性能都比较好。但是合成温度较高,反应时间长,粉末粒度较大;(2)金属直接氮化法:金属铝在高温下与氮直接反应,生成氮化铝。该法工艺简单,能在较低的温度下进行合成,适合工业上大批量生产的要求,但是铝粉转化率低,反应过程难控制,产物易结块,产品质量差;(3)化学气相沉积法:化学气相沉积法是基于铝的挥发性化合物与氨的化学反应从气相中沉积氮化铝的方法。该法反应简单,可生成高纯氮化铝粉末。但是产率较低,不适合大规模工业化生产;(4)溶胶凝胶法:以铝的有机盐为原料用溶胶凝胶法合成高纯氮化铝粉体。该法可连续生产,制备的粉末高纯度,但是原料成本较贵;(5)自蔓延高温合成法:将铝粉在高压下被外界热源点燃后,铝和氮气之间反应所产生的高化学反应使反应自身维持下 ...
【技术保护点】
一种制备氮化铝/氮化钇复合粉末的方法,其特征在于所述制备方法为:将含铝化合物、含钇化合物和碳源混合均匀后,于含氮气氛下进行两步保温碳热还原反应,所得反应产物经脱碳处理后得到氮化铝/氮化钇复合粉末;所述含铝化合物、含钇化合物、碳源分别以铝、钇、碳物质的量计,投料比为1:0.028~0.055:2.6~6;所述碳源为碳单质或加热后可分解产生碳的化合物;所述脱碳处理过程为将反应产物放入含氧气氛中进行热处理。
【技术特征摘要】
1.一种制备氮化铝/氮化钇复合粉末的方法,其特征在于所述制备方法为:将含铝化合物、含钇化合物和碳源混合均匀后,于含氮气氛下进行两步保温碳热还原反应,所得反应产物经脱碳处理后得到氮化铝/氮化钇复合粉末;所述含铝化合物、含钇化合物、碳源分别以铝、钇、碳物质的量计,投料比为1:0.028~0.055:2.6~6;所述碳源为碳单质或加热后可分解产生碳的化合物;所述脱碳处理过程为将反应产物放入含氧气氛中进行热处理。2.如权利要求1所述的一种制备氮化铝/氮化钇复合粉末的方法,其特征在于:所述两步保温碳热还原反应中第一步保温过程温度在1450~1500℃之间,保温时间0.5~3h;所述两步保温碳热还原反应中第二步保温过程温度在1500~1550℃之间,保温时间1~6h。3.如权利要求1所述的一种制备氮化铝/氮化钇复合粉末的方法,其特征在于:所述含铝化合物、含钇化合物、碳源分别以钇、铝、碳的物质的量计投料比为1:0.028~0.042:2.6~4。...
【专利技术属性】
技术研发人员:乔梁,付丽,诸葛凯,郑精武,应耀,车声雷,
申请(专利权)人:浙江工业大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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