氮化硅陶瓷的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：

       高性能氮化硅陶瓷具有優(yōu)異的耐高溫、高強(qiáng)度、高絕緣、耐磨損與耐腐蝕等優(yōu)良性能，子航天航空、軌道交通、電子、醫(yī)藥等高端裝備制造領(lǐng)域廣泛用于軸承滾動(dòng)體、絕緣零部件、特種構(gòu)件等，已經(jīng)成為傳統(tǒng)工業(yè)改造、新興產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)中必不可少的重要材料。氮化硅陶瓷同時(shí)具有高抗熱震性、高抗氧化性、無(wú)毒等特點(diǎn)，被認(rèn)為是一種很有潛力的高速電路和大功率器件散熱和封裝材料。

二，氮化硅陶瓷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

氮化硅陶瓷具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1，平均原子量??；2，原子鍵合強(qiáng)度高3，晶體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，4，晶體非諧性振動(dòng)低。居于以上結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，氮化硅陶瓷將會(huì)成為高熱導(dǎo)率陶瓷家族的一員。

1）原料的選擇 氮化硅具有兩種晶型：α-SiN4、β-SiN4.高溫下α相較為非穩(wěn)定狀態(tài)，已經(jīng)轉(zhuǎn)化為β相。這兩種晶體的粉體均可作為高熱導(dǎo)氮化硅陶瓷的原料，其次還可以通過(guò)β--SiN4的晶體改變?cè)狭降姆植?，促進(jìn)β-SiN4晶粒的生長(zhǎng)。

2）原料的處理 用納米TIC對(duì)氮化硅粉體表面進(jìn)行改性，通過(guò)攪拌過(guò)程中在氮化硅粉體表面包裹上一層納米TIC，形成核-殼復(fù)合結(jié)構(gòu)，阻止了氮化硅顆粒和納米TIC的自身團(tuán)聚，納米TIC本身具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能，可以在一定程度上提高氮化硅陶瓷的熱導(dǎo)率。

3）燒結(jié)助劑的選擇 由于氮化硅是強(qiáng)共價(jià)化合物，擴(kuò)散系數(shù)小，致密性所要求的燒結(jié)過(guò)程中需添加一定量的燒結(jié)助劑與氮化硅粉體表面的二氧化硅反應(yīng)形成液相，通過(guò)溶解析出機(jī)制使其致命。通常氮化硅陶瓷助劑多采用稀土氧化物，稀土氧化物對(duì)熱導(dǎo)率的影響。

4）成型工藝及熱處理 適當(dāng)?shù)某尚头椒捎行У乜刂凭w排列、生長(zhǎng)的定向性，從而制備出某單一方向上熱導(dǎo)率較高的三化硅陶瓷，冷等靜壓成型是經(jīng)常采用的一種成型方法。此成型方法是在常溫下，通常以橡膠或者塑料作為包套模具材料，利用液體介質(zhì)不可壓縮性和均勻傳遞壓力性成型的一種方法，一般壓力為100~400PMa。與其傳統(tǒng)成型相比，CIP能夠壓制出形狀復(fù)雜且細(xì)長(zhǎng)的產(chǎn)品，成型后的產(chǎn)品受壓均勻，密度高，有利于提高到氮化硅陶瓷熱導(dǎo)率。

高熱導(dǎo)氮化硅陶瓷基本上是在1850度以上溫度長(zhǎng)時(shí)間保溫得到的。在燒結(jié)過(guò)程中

需采取大于0.1MPa的氮?dú)鈿夥諄?lái)控制β-SiN4的分解，所以多采用氣壓燒結(jié)或者熱等靜壓燒結(jié)。將成型后的產(chǎn)品直接置于壓力燒結(jié)爐中進(jìn)行氣壓燒結(jié)，通過(guò)控制燒結(jié)工藝參數(shù)（包括升溫速率、保溫溫度點(diǎn)和時(shí)間點(diǎn)、保溫時(shí)間以及氣體壓力等多項(xiàng)指標(biāo))實(shí)現(xiàn)氮化硅燒結(jié)致密化，減少燒結(jié)缺陷、晶界晶化，提高其熱導(dǎo)率。燒結(jié)過(guò)程通常在氮?dú)獗Ｗo(hù)下、壓力一般為4~6MPa,燒結(jié)時(shí)間一般是10~12h,燒結(jié)后相對(duì)密度可達(dá)98%。為完全消除氮化硅陶瓷燒結(jié)后的氣孔，同時(shí)使晶體粒繼續(xù)長(zhǎng)大，在氣氛壓力燒結(jié)后需采用熱等靜壓處理，進(jìn)一步提高氮化硅陶瓷的密度及熱導(dǎo)率。金瑞欣特種電路不僅生產(chǎn)加工氧化鋁陶瓷基板和氮化鋁陶瓷基板，還加工氮化硅陶瓷基板，歡迎咨詢(xún)。