[发明专利]一种氮化铝复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种氮化铝复合材料的制备方法。

背景技术

氮化铝复合材料具有高热导率，与Si、GaAs等芯片材质相匹配的热膨 胀系数，高电阻率，低介电常熟，高频下的低损耗，高介电击穿强度，良好 的抗热震性，优良的机械强度和无毒性，具有优异的综合性能。

如果氮化铝的晶格中出现固溶氧，会明显地影响材料的热导性能。现有 技术中，通常在烧结中利用炭黑或石墨等碳材料排除氧的存在。例如在 CN1689732A中指出，碳粉末可以炭黑、焦炭粉、石墨粉或金刚石粉的形式 加入到氮化铝的未烧结材料粉末及烧结助剂中。然而，通过这种方法制得的 氮化铝复合材料的导热性能仍然不够理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中氮化铝复合材料的导热性能不够理 想的问题，提供一种制备氮化铝的方法，使通过该方法制得的氮化铝具有更 高的导热性能。

本发明提供了一种氮化铝复合材料的制备方法，该方法包括将含有氮化 铝粉末、烧结助剂和粘合剂的混合物压制、烧结，其特征在于，所述混合物 还含有中间相碳微球。

根据本发明提供的制备方法制得的氮化铝复合材料具有优异的导热性 能。

具体实施方式

本发明提供的氮化铝复合材料制备方法包括将含有氮化铝粉末、烧结助 剂和粘合剂的混合物压制、烧结，其特征在于，所述混合物还含有中间相碳 微球。

其中，所述氮化铝粉末可以通过常规的方法制备得到，也可以商业购得， 如合肥开尔纳米技术发展有限责任公司生产的KILN-AlN。所述氮化铝粉末 的平均颗粒直径可以为0.02-20微米，优选为0.1-10微米，进一步优选为0.5-5 微米。

所述烧结助剂为常规的用于制备氮化铝复合材料的烧结助剂，例如，可 以为Y₂O₃、CeO₂、Pr₂O₃、Nd₂O₃、Pm₂O₃、Sm₂O₃、Eu₂O₃、Gd₂O₃、Tb₂O₃、 Dy₂O₃、Er₂O₃、Tm₂O₃、Yb₂O₃、Lu₂O₃、CaO、MgO、Li₂O、Li₂CO₃、YLiO₂、 B₂O₃、CaC₂、CaF₂、YF₃、YN中的一种或几种，优选为Y₂O₃、Nd₂O₃、Dy₂O₃、 Yb₂O₃、Li₂O、Li₂CO₃、YLiO₂、B₂O₃、CaC₂、CaF₂、YF₃、YN中的一种或 几种。烧结助剂的用量为常规用量，如以氮化铝的重量为基准，烧结助剂的 含量可以为1-5重量％。

所述中间相碳微球(MCMB)是碳质中间相的一种，是一类可溶性固体富 碳物质，它是有机物质在凝聚相解聚条件下转化为石墨结构的中间态。所述 中间相碳微球具有独特的球形片层结构的介稳态碳。中间相碳微球是一种石 墨化度较低，不完全结晶的碳。其平均颗粒直径可以为0.02-1微米，优选为 0.03-0.2微米。以氮化铝的重量为基准，所述中间相碳微球的含量可以为 0.05-0.2重量％，优选为0.08-0.15重量％。符合上述条件的中间相碳微球可 以通过商购获得，如天津市铁诚电池材料有限公司生产的MCMB产品。