Низкотемпературный метод синтеза порошка нитрида алюминия (AlN) для получения паст и керамических изделий с высокой теплопроводностью.

07 сентября 2018, 01:55
Подана заявка на патент, но патент еще не получен
Макет, опытный образец
Не указано
Применяемые сегодня в промышленности методы синтеза порошка нитрида алюминия требуют для осуществления процесса либо высоких (>1500°C) температур, т.е. весьма энергозатратны, либо дорогостоящего оборудования для работы при высоких давлениях и температурах (CBC метод). Во всех случаях из-за высоких температур образуются порошки нитрида алюминия с неблагоприятными для формования и спекания большими размерами частиц, часто содержащими, к тому же, от 1 до 2% примесного кислорода, что резко снижает теплопроводность конечного изделия. Разработанный в новосибирском институте метод позволяет проводить процесс синтеза нитрида алюминия (AlN) при температурах 700-800°C. Метод основан на удалении покрывающей грубодисперсный металлический алюминий оксидной пленки и создания защитного органического слоя, который впоследствии при нагревании металла в азоте испаряется при низкой температуре, создавая возможность для начала реакции нитридизации. Это приводит к резкому снижению энергозатрат (в 2-4 раза) и стоимости оборудования (в 3-5 раз), а также позволяет получать тонкодисперсные порошки с содержанием примесного кислорода в 2 раза ниже, чем в порошках, полученных по традиционным технологиям. Что делает продукцию экономически эффективной и конкурентоспособной на внутреннем и внешнем рынках. Выход продукта в предлагаемом методе синтеза составляет 100%, а содержание кислорода в нем < 0.6%. За счет использования низких температур результирующий порошок слабоагломерирован и имеет размеры частиц в диапазоне 350 - 500 нм. После формования порошка с активирующими спекание добавками методами сухого прессования либо шликерного литья и последующего спекания в атмосфере азота при 1850 °C получены образцы материала с плотностью 3.30 г/см3 и теплопроводностью 180 – 240 Вт/м•K, что превышает характеристики серийной продукции ведущего мирового производителя Stark (Германия).
12 раз нам позвонили с откликами по этому предложению. Звоните и вы, +7 383 233-37-03.

Инновационные аспекты

Высокие температуры в промышленных методах синтеза нитрида алюминия обуславливаются тем, что исходное сырье – порошок металлического алюминия покрыт прочной пленкой оксида алюминия, который не разрушается вплоть до очень высоких температур (~1500 °C). В предлагаемом методе данная проблема решается удалением оксидной пленки в присутствии поверхностно активного органического вещества, способствующего эффективности уменьшения размера частиц алюминия и покрывающего полученные частицы непроницаемой для кислорода пленкой. Предлагаемый метод обладает такими преимуществами над существующими методами, как: 1. Низкая температура синтеза: 800 °C вместо традиционных 1500 °C; 2. Экономическая эффективность метода за счет снижения энергозатрат и стоимости оборудования; 3. Содержание примесного кислорода в продукте синтеза в 2 раза ниже, чем в порошках, полученных по существующим на сегодня технологиям.
Страны
Россия