A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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SLURRY AND PREPARATION METHOD FOR HIGH-PERFORMANCE ALUMINUM NITRIDE CERAMIC SUBSTRATE
Provided are a slurry and preparation method for a high-performance aluminum nitride ceramic substrate. The slurry is made of the following components in parts by mass: 100 parts of aluminum nitride powder, 1-8 parts of a sintering aid, 0.1-4 parts of a sialon particle, 1-6 parts of a dispersant, 38-68 parts of a solvent, 3-12 parts of a binder, and 3-10 parts of a plasticizer. The sintering aid is formed of the following components in parts by mass: 0-8 parts of Y2O3, 0-5 parts of Sm2O3, 0-1 parts of La2O3, and 0.05-3 parts of metal aluminum powder. The solvent is one or more of absolute ethanol, isopropanol, and n-butanol. The sialon particle is dispersed in the slurry system and has a toughening function; the multi-component sintering aid assists in reducing the sintering temperature and promoting sintering densification; the metal aluminum powder can react with oxygen impurities to effectively improve thermal conductivity, and it is conducive to the formation of aluminum nitride in a nitrogen atmosphere, further promoting sintering densification. Use of a non-toxic/low-toxic and low-cost solvent such as an alcohol to replace a toxic solvent such as benzene and ketone solves the problem that the preparation of aluminum nitride ceramic is unfriendly to human beings and the environment.
L'invention concerne une bouillie et un procédé de préparation pour un substrat en céramique de nitrure d'aluminium à haute performance. La bouillie est constituée des composants suivants en parties en masse : 100 parties de poudre de nitrure d'aluminium, 1 à 8 parties d'un adjuvant de frittage, 0,1 à 4 parties de particules de sialon, 1 à 6 parties d'un dispersant, 38 à 68 parties d'un solvant, 3 à 12 parties d'un liant et 3 à 10 parties d'un plastifiant. L'adjuvant de frittage est constitué des composants suivants en parties en masse : 0 à 8 parties de Y2O3, 0 à 5 parties de Sm2O3, 0 à 1 partie de La2O3 et 0,05 à 3 parties de poudre d'aluminium métallique. Le solvant est l'éthanol absolu, l'isopropanol et/ou le n-butanol. Les particules de sialon sont dispersées dans le système de bouillie et servent à renforcer ; l'adjuvant de frittage à plusieurs composants aide à abaisser la température de frittage et favoriser la densification par frittage ; la poudre d'aluminium métallique peut réagir avec des impuretés contenant de l'oxygène pour améliorer efficacement la conductivité thermique et elle est propice à la formation de nitrure d'aluminium dans une atmosphère d'azote, ce qui favorise encore davantage la densification par frittage. L'utilisation d'un solvant non toxique/faiblement toxique et peu coûteux tel qu'un alcool pour remplacer un solvant toxique tel que le benzène et une cétone résout le problème selon lequel la préparation de céramique de nitrure d'aluminium n'est pas respectueuse de l'homme et de l'environnement.
提供一种高性能氮化铝陶瓷基板的浆料和制备方法，浆料由以下质量份组分组成：100份的氮化铝粉体、1－8份的烧结助剂、0.1－4份的赛隆颗粒、1－6份的分散剂、38－68份的溶剂、3－12份的粘结剂和3－10份的增塑剂；烧结助剂由以下质量份组分组成：0－8份的Y 2O 3、0－5份的Sm 2O 3、0－1份的La 2O 3和0.05－3份的金属铝粉；溶剂为无水乙醇、异丙醇、正丁醇中的一种或几种。赛隆颗粒弥散在浆料体系中，起到增韧作用；多元的烧结助剂有助于降低烧结温度，促进烧结致密；金属铝粉可与氧杂质反应，有效提高热导率，在氮气氛围下有利于氮化铝的生成，进一步促进烧结致密化。应用醇类等无毒、低毒、低成本溶剂代替苯类、酮类等有毒溶剂，解决氮化铝陶瓷制备对人和环境不友好的问题。
SLURRY AND PREPARATION METHOD FOR HIGH-PERFORMANCE ALUMINUM NITRIDE CERAMIC SUBSTRATE
Provided are a slurry and preparation method for a high-performance aluminum nitride ceramic substrate. The slurry is made of the following components in parts by mass: 100 parts of aluminum nitride powder, 1-8 parts of a sintering aid, 0.1-4 parts of a sialon particle, 1-6 parts of a dispersant, 38-68 parts of a solvent, 3-12 parts of a binder, and 3-10 parts of a plasticizer. The sintering aid is formed of the following components in parts by mass: 0-8 parts of Y2O3, 0-5 parts of Sm2O3, 0-1 parts of La2O3, and 0.05-3 parts of metal aluminum powder. The solvent is one or more of absolute ethanol, isopropanol, and n-butanol. The sialon particle is dispersed in the slurry system and has a toughening function; the multi-component sintering aid assists in reducing the sintering temperature and promoting sintering densification; the metal aluminum powder can react with oxygen impurities to effectively improve thermal conductivity, and it is conducive to the formation of aluminum nitride in a nitrogen atmosphere, further promoting sintering densification. Use of a non-toxic/low-toxic and low-cost solvent such as an alcohol to replace a toxic solvent such as benzene and ketone solves the problem that the preparation of aluminum nitride ceramic is unfriendly to human beings and the environment.
L'invention concerne une bouillie et un procédé de préparation pour un substrat en céramique de nitrure d'aluminium à haute performance. La bouillie est constituée des composants suivants en parties en masse : 100 parties de poudre de nitrure d'aluminium, 1 à 8 parties d'un adjuvant de frittage, 0,1 à 4 parties de particules de sialon, 1 à 6 parties d'un dispersant, 38 à 68 parties d'un solvant, 3 à 12 parties d'un liant et 3 à 10 parties d'un plastifiant. L'adjuvant de frittage est constitué des composants suivants en parties en masse : 0 à 8 parties de Y2O3, 0 à 5 parties de Sm2O3, 0 à 1 partie de La2O3 et 0,05 à 3 parties de poudre d'aluminium métallique. Le solvant est l'éthanol absolu, l'isopropanol et/ou le n-butanol. Les particules de sialon sont dispersées dans le système de bouillie et servent à renforcer ; l'adjuvant de frittage à plusieurs composants aide à abaisser la température de frittage et favoriser la densification par frittage ; la poudre d'aluminium métallique peut réagir avec des impuretés contenant de l'oxygène pour améliorer efficacement la conductivité thermique et elle est propice à la formation de nitrure d'aluminium dans une atmosphère d'azote, ce qui favorise encore davantage la densification par frittage. L'utilisation d'un solvant non toxique/faiblement toxique et peu coûteux tel qu'un alcool pour remplacer un solvant toxique tel que le benzène et une cétone résout le problème selon lequel la préparation de céramique de nitrure d'aluminium n'est pas respectueuse de l'homme et de l'environnement.
提供一种高性能氮化铝陶瓷基板的浆料和制备方法，浆料由以下质量份组分组成：100份的氮化铝粉体、1－8份的烧结助剂、0.1－4份的赛隆颗粒、1－6份的分散剂、38－68份的溶剂、3－12份的粘结剂和3－10份的增塑剂；烧结助剂由以下质量份组分组成：0－8份的Y 2O 3、0－5份的Sm 2O 3、0－1份的La 2O 3和0.05－3份的金属铝粉；溶剂为无水乙醇、异丙醇、正丁醇中的一种或几种。赛隆颗粒弥散在浆料体系中，起到增韧作用；多元的烧结助剂有助于降低烧结温度，促进烧结致密；金属铝粉可与氧杂质反应，有效提高热导率，在氮气氛围下有利于氮化铝的生成，进一步促进烧结致密化。应用醇类等无毒、低毒、低成本溶剂代替苯类、酮类等有毒溶剂，解决氮化铝陶瓷制备对人和环境不友好的问题。
SLURRY AND PREPARATION METHOD FOR HIGH-PERFORMANCE ALUMINUM NITRIDE CERAMIC SUBSTRATE
BOUILLIE ET PROCÉDÉ DE PRÉPARATION POUR SUBSTRAT EN CÉRAMIQUE DE NITRURE D'ALUMINIUM À HAUTE PERFORMANCE
一种高性能氮化铝陶瓷基板的浆料和制备方法
WU SHANGHUA (author) / LIN KUNJI (author) / DING DAFEI (author) / LIN LIFU (author) / LI YEHUA (author) / SHENG PENGFEI (author) / LI JIANBIN (author)
2022-05-19
Patent
Electronic Resource
Chinese
IPC:
C04B
Kalk
,
LIME
Silicon nitride ceramic slurry, silicon nitride ceramic substrate and preparation method thereof
| European Patent Office | 2024
| European Patent Office | 2024
| European Patent Office | 2023
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