一種基于3d打印成型的aln陶瓷粉體制備方法
技術領域
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本發明屬于粉體制備領域，具體地講，是涉及一種基于3d打印成型的aln陶瓷粉體制備方法。
背景技術：
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氮化鋁(aln)陶瓷具有高的熱導率、優良的電絕緣性能以及與硅接近的熱膨脹系數，是大規模集成電路、半導體模塊電路和大功率器件的散熱材料和封裝材料。此外，aln還具有和絕大多數有色金屬不浸潤的特點，可用作高級耐火材料、熱電偶保護管等。高性能aln陶瓷的廣泛應用依賴于高純度、低成本aln粉體的宏量供給。目前國內高純aln粉體主要依賴進口，價格十分昂貴，使得aln陶瓷材料的應用范圍受到了極大制約。
[0003]
aln陶瓷粉體的合成方法中，直接氮化法和碳熱還原氮化法是有工業化發展潛力的兩種方法。直接氮化法的反應溫度較低(1200℃以下)，但需要使用高純超細的鋁粉為原料，鋁粉低溫熔化(約670℃)形成的鋁液和表面氮化形成的aln層會阻礙氮氣向顆粒內部擴散，難以獲得高純度的al粉，加之鋁粉易被氧化和易燃易爆，使得該方法的推廣受到限制；碳熱還原氮化法涉及到高溫氣-固反應(溫度高達1800～1850℃)，難點是實現合成反應的充分完成和雜質含量的控制。目前還未見基于碳熱還原氮化法的aln粉體產品上市，其主要原因有二：一是粉體合成量放大以后容易出現物相不純的現象，其原因是表面的粉體對氣體向內擴散有屏蔽阻擋效應，導致內部粉體的氣-固反應不完全；二是缺少適用于粉體宏量合成的設備，現有設備要么爐膛尺寸較小、單次裝粉量非常有限，要么存在爐內氣流不可控和陶瓷粉體被污染的問題。為了獲得高純度的aln粉體，科技人員想出了各種各樣的解決方法，例如，mao xi-xi等(doi:10.15541/jim20170067)提出引入發泡法制備孔隙率大于80％的原料坯體，可顯著提高氣-固反應的效率；專利cn105884372a通過采用溶膠-凝膠法先制備鋁/碳復合粉體，然后1400～1500℃氮化可獲得含碳aln粉體。這些方法雖然都在一定程度上提高了aln粉體的純度，但還存在坩堝沾染粉體、氣流控制較難、設備要求較高、單次合成量較少等大量問題，不適于宏量合成制備高純度aln陶瓷粉體，因此，提供一種解決上述難題的方法，是提高aln陶瓷材料的應用范圍迫在眉睫的事情。
技術實現要素：
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本發明的目的在于提
聲明：
“基于3D打印成型的AlN陶瓷粉體制備方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：中國工程物理研究院材料研究所
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2025年07月09日 ~ 11日 
