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一种氮化铝陶瓷涂层的制备方法技术

技术编号:42105445 阅读:29 留言:0更新日期:2024-07-25 00:29
本发明专利技术属于陶瓷涂层制备技术领域,提供了一种氮化铝陶瓷涂层的制备方法,首先利用仲丁醇铝溶胶凝胶法制备湿凝胶,老化后得到铝醇凝胶;接着再进行铝醇凝胶的超临界干燥过程,获得副产物氨气和氧化铝气凝胶;然后将气凝胶从干燥釜中取出,放入马弗炉中施加500‑600℃的低温热处理去除表面杂质,得到氧化铝干凝胶;然后通过自蔓延高温合成法制备纳米氮化铝粉体;本发明专利技术通过利用电磁场的联合作用制备陶瓷涂层,性能均一,提升了阴极靶沉积的性能;同时通过带电胶体粒子的螺旋线摆线运动所产生的自动搅拌,得到的涂层厚度较为均匀,且可以实现复杂形状的工件的沉积,涂层密度可由施加的电压大小控制,方便简单,且原料的利用率较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于陶瓷涂层制备,具体地说是一种氮化铝陶瓷涂层的制备方法


技术介绍

1、氮化铝陶瓷具有高热导率,较小的热膨胀系数,同时具有高强、高硬、高耐磨、高耐腐蚀等特点。其高热导率可以应用于大规模集成电路基板、高功率半导体晶体管、金属基换热器、坩埚以及浇铸模具等工件的散热问题。同时其优异的耐腐蚀及力学性能还可以用于腐蚀及应力环境下金属的保护。以氮化铝陶瓷涂层的形式作为散热材料沉积到被保护或需要散热的基体上节约了材料的同时也方便其与其他材料的复合。目前氮化铝陶瓷涂层的原料大多为粉体材料。粉体制备的方法集中于球磨、自蔓延高温合成、溶胶凝胶法和水热合成法等。球磨法制取的粉体具有很宽的粒径分布,会恶化陶瓷涂层的各种性能;自蔓延高温合成法制取的粉体极易团聚,且很难制备纳米级别的氮化铝粉体;溶胶凝胶法和水热合成法作为湿化学方法有效避免了团聚且可以制取纳米粉体,但是氮化铝粉体在湿法化学中对合成的原料选取要求很高,可供选择的反应物较少,反应较复杂,成本较高。目前沉积工艺主要集中于超音速等离子体喷涂、多靶共溅射、热涂覆、电泳等技术。其中超音速等离子喷涂成本极高,设备要求极其本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氮化铝陶瓷涂层的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.如权利要求1所述一种氮化铝陶瓷涂层的制备方法,其特征在于:在步骤S1中,所述氧化铝凝胶的制备步骤具体如下:

3.如权利要求2所述一种氮化铝陶瓷涂层的制备方法,其特征在于:所述仲丁醇铝铝源的水解会涉及以下方程式:

4.如权利要求1所述一种氮化铝陶瓷涂层的制备方法,其特征在于:在步骤S3中,所述超临界干燥过程如下:将S2中的混合物倒入干燥釜的样品室中进行醇凝胶的超临界干燥,干燥时间为2h,除去凝胶中的有机物;与此同时尿素吸收醇凝胶中的水发生水解,在铝醇凝胶的催化作用下在干燥釜中生成NH3和C...

【技术特征摘要】

1.一种氮化铝陶瓷涂层的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.如权利要求1所述一种氮化铝陶瓷涂层的制备方法,其特征在于:在步骤s1中,所述氧化铝凝胶的制备步骤具体如下:

3.如权利要求2所述一种氮化铝陶瓷涂层的制备方法,其特征在于:所述仲丁醇铝铝源的水解会涉及以下方程式:

4.如权利要求1所述一种氮化铝陶瓷涂层的制备方法,其特征在于:在步骤s3中,所述超临界干燥过程如下:将s2中的混合物倒入干燥釜的样品室中进行醇凝胶的超临界干燥,干燥时间为2h,除去凝胶中的有机物;与此同时尿素吸收醇凝胶中的水发生水解,在铝醇凝胶的催化作用下在干燥釜中生成nh3和co2气体,生成的气体随超临界二氧化碳气体排出干燥釜,最后利用密度差进行分离,获得副产物氨气,分离出的二氧化碳净化后进入干燥釜循环使用;

5.如权利要求4所述一种氮...

【专利技术属性】
技术研发人员:王泽荣周忠诚高文昊
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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