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聚酰亚胺/氮化铝复合材料的制备与性能研究

现代信息产业中电子、微电子和光电子元件的高功率化、高密度化、高集成化与高运行速度,迫切需要新一代同时具有高热导、低介电常数、低介电损耗、热膨胀小、高绝缘等优异性能的基板材料、封装材料和绝缘介质材料。氮化铝具有很高的导热性,同时介电性能好、热膨胀系数小,是先进集成电路优异的候选材料。聚酰亚胺是目前聚合物中最耐高温、高强度的品种之一,它还具有低介电、高绝缘、热膨胀小等优点,在微电子行业被广泛用作层间介质、封装材料、印刷电路板等。聚酰亚胺/氮化铝复合材料结合了聚酰亚胺和氮化铝的各自优点,而且还具有聚合物基复合材料重量轻、易加工成各种复杂的形状、化学稳定性好和性能可调节等特点,应用于现代微电子领域前景良好。本文首先研究了聚酰亚胺/氮化铝复合材料的制备方法,用原位聚合法和PMR工艺法分别制备了两大类聚酰亚胺/氮化铝复合材料,并用DSC、H-NMR、FTIR、SEM、TG等对单体、制备过程、最终复合材料进行了分析和表征。制备了不同氮化铝含量  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

《化工学报》2017年09期
化工学报

二维氮化铝材料传热性能的模拟研究

引言近年来,由于石墨烯等二维材料具有较低的密度和高效的传热性能,国内外学者对其进行了广泛的研究。二维氮化铝(hexagonal aluminum nitride,h-Al N)是一种类似于石墨烯结构的Ⅲ-Ⅴ族纳米材料,可采用分子束外延方法在晶体基片表面上制备[1-2],具有与石墨烯相似的分子结构和物理化学性质,在光电和能源工程方面具有很大的应用前景[3]。国内外研究者们应用理论研究或模拟的方法对h-Al N的材料性能进行了研究。Zhuang等[4]采用第一性原理方法对新的Ⅲ-Ⅴ族二维材料进行了预测,研究指出h-Al N具有能量和动力学结构的稳定性。Sahin等[5]同样采用第一性原理的方法,对Ⅲ-Ⅴ族二维材料进行了理论研究,从拉伸能量计算了h-Al N材料弹性模量和Poisson比,揭示了h-Al N的半导体特征。此外,Tsipas等[2]实验测量了h-Al N的紫外光电子能谱,测得其能带间隙图,证明了h-Al N的半导体特征,...  (本文共7页) 阅读全文>>

《应用科技》2009年09期
应用科技

氮化铝粉末的水解行为研究

AIN陶瓷导热性能好,线膨胀系数与硅接近,体积电阻率高,介电常数和介电损耗小,无毒,耐高温和腐蚀,力学性能良好,其综合性能优于Al2O3和BeO,是新一代半导体基片和电子器件封装的理想材料,在电子工业中的应用前景十分广阔[1-3].AlN粉末是制备AlN陶瓷的原料,它的性质对AIN陶瓷的制备工艺以及陶瓷性能有直接影响.要获得性能优良的AlN陶瓷材料,必须制备出纯度高、粒度细以及粒度分布窄的AlN粉末.目前,AlN粉末的合成方法主要有铝粉直接氮化法、碳热还原法、自蔓延高温合成法、化学气相沉积法等[4-9].随着纳米科学与技术的不断发展和半导体电子器件小型化的需求,制备出各种高质量的低维AlN纳米结构材料是探索其独特性质和实现其纳米光电器件应用的基础[10];所以,近年来许多学者[11-13]通过不断地改进氮化铝的制备方法,以求制得纳米氮化铝粉末.AlN容易在潮湿的空气发生水解或氧化,从而影响其稳定性,所以研究氮化铝的水解行为就显得...  (本文共5页) 阅读全文>>

《粉末冶金技术》2008年05期
粉末冶金技术

煅烧方式和添加剂对碳热还原法制备氮化铝粉末的影响

氮化铝是一种具有六方纤锌矿结构的共价化合物,密度为3·26g/cm3,在常压下的分解温度为2 480℃[1-2]。作为高性能陶瓷,氮化铝陶瓷具有高的热导率、高的机械强度、低的热膨胀系数、低的介电常数和介电损耗、无毒、绝缘等一系列优良特性,故被视为新一代理想的半导体散热基片和电子器件封装材料,广泛应用于电子工业中并日益受到重视[3-6]。要获得性能如此优良的AlN陶瓷,首要条件是制备性能优良的AlN陶瓷粉末。制备AlN粉末的方法很多,研究最多的有下列5种:直接氮化法;氧化铝碳热还原法;高温自蔓延法;等离子合成法;气溶胶法。其中,只有铝粉直接氮化法和氧化铝碳热还原法已用于工业化生产氮化铝粉末[7],目前国际上供应的氮化铝粉末的70%用氧化铝碳热还原法生产[8],已成为最主要的工业化生产方法。因为这种方法不仅具有原料来源广、成本低(可以用比Al2O3成本更低的铝土矿作原料)、工艺过程简单等优点,而且合成的粉末在纯度、粒度、稳定性和烧结...  (本文共4页) 阅读全文>>

《人工晶体学报》2007年05期
人工晶体学报

改进的升华法制备氮化铝单晶体(英文)

1 IntroductionAlN crystal has a number of excellent properties, such as high thermal conductivity, high electrical resistivity,high chemical inertness, high dielectric strength and lowmismatch to GaN-based epitaxial layers. Bulk AlNcrystalhas been considered as a desirable candidate of next-generation optoelectronic materials. However, the applicationsof AlN are restricted by the lack of sufficiently large single cry...  (本文共6页) 阅读全文>>

《宇航材料工艺》2003年05期
宇航材料工艺

不同铝源对碳热还原法合成氮化铝粉末的影响

1 引言氮化铝(AlN)具有高的热导率、与硅接近的线膨胀系数、无毒、低的介电常数等优异性能 ,越来越受到研究者们的关注。目前已成为最有希望的新一代大功率集成电路和超大功率集成电路基板和封装的理想材料 ,亦可用于大功率晶体管、开关电源基板、电力器件 ,应用前景极为广阔[1 ] 。为了获得性能优异的AlN陶瓷 ,要求AlN粉末具有高纯、良好的烧结性和压实性等特性 ,因而AlN粉的生产方法至关重要。目前用于工业化生产AlN粉末的主要方法有铝直接氮化法 (亦称Geuther法 )、气相反应法和氧化铝碳热还原法 (亦称Serpek法 ) [2 ] ,而最后一种合成方法 ,不仅成本低而且粉末的纯度、抗水性能、成型与烧结性方面都占优势。但碳热还原法反应温度高 ,容易使碳、氧原子作为固溶物质进入AlN晶格而损害其热导率[3 ] ,因此许多研究者通过采用不同的起始原料和混合方式[4~ 6] ,希望能降低反应温度 ,提高粉体的性能 ,但对不同种类的...  (本文共4页) 阅读全文>>