国内外发展状况 随着电子技术向着小型化高速化高集成度方向的发展，元件 的热耗散问题越来越引起人们的广泛重视。许多电子设备在使用过程 中由于个别元件的温度升高，造成整个系统的稳定性降低可靠性下 降，有时甚至还会出现高温烧毁现象。该现象主要在如下器件中经常 出现微电子器件与电路电力电子器件与模块真空电子器 件。可见散热好坏直接影响到电子设备的寿命和运行状况。这使得人 们在不断开发新型电子产品的同时，也在寻求与器件发展相适应的先 进散热技术，最为典型的就是计算机内的散热技术。所以说，散 热技术已成为电子器件发展的关键，而研制高导热陶瓷材料又是散热 技术的核心内容。由于目前市场上的电子元件多采用陶瓷作为 基板材料，这种基板材料已不能满足元件高散热性的要求，急需开发 新型高导热基板及封装材料，在这种情况下，陶瓷材料应运而生。 据报道，日本的氮化铝产量占世界产量的。主要用于计算机 的冷却元件铁路电气化机车的电源基板新型燃气汽车的控制模 激光通信的二极管的基片，半导体元件等，最新用途是用于高容量的 能源装置和光储系统的计数装置。世界 上最大的氮化铝生产商日本德山公司年开始生产氮化铝，到 年生产能力达到吨。然而，氮化铝的使用量在不断增长， 今年世界氮化铝市场需求出现短缺。统计资料表明，近几年世界 市场需求会达到亿美元，存在个很大的粉体原料供给缺口。 我国从七五期间开始立项研究氮化铝，起步较晚。目前国内 已有几家工厂可以生产，但大多是乡镇企业，技术不太成熟，生产的 氮化铝陶瓷质量较低，这极大瓷作为 基板材料，这种基板材料已不能满足元件高散热性的要求，急需开发 新型高导热基板及封装材料，在这种情况下，陶瓷材料应运而生。 据报道，日本的氮化铝产量占世界产量的。主要用于计算机 置。世界 上最大的氮化铝生产商日本德山公司年开始生产氮化铝，到 年生产能力达到吨。然而，氮化铝的使用量在不断增长， 今年世界氮化铝市场需求出现短缺。统计资料表明，近几年世界 市场需求会极大地影响了陶瓷在许多行业特别是 电子行业的应用。近些年来，我国科研人员进行了大量的研究 工作，极大地促进了我国氮化铝陶瓷的开发生产能力。江苏省八五 重点攻关项目高导热氮陶瓷基板正在试生产过 程中。随着国内陶瓷产量的不断提高，对高质量粉体的需求 也进步增大。目前，我国电子级粉体原料还主要依赖于进口， 又由于国内没有较强竞争力的粉体生产用，其原因可主要归结为两个方面原料粉 价格高，陶瓷烧结成本高。实际上，这两方面归根结蒂属同 个技术问题，即，采用什么方法来合成低成本易烧结的粉体， 同时严格控制粉体中类型，很难充分进行。 可以看出，这种方法控制产物的氧含量较为困难，如果配碳量少，则 还原不完全，成为产物的杂质氧源如果配碳量多，则残存的 必须要由后续的烧碳工艺去除，即，在的氧化气粉体成本提高。 种新的粉体合成技术自反应合成含有烧结助剂的粉体 本项目是在美国技术公司发明的金属直接氧化法制备陶 瓷基块体复合材料基础上通过合金掺杂方法开发的种新的量会大大降低 的生成与烧结助剂的复合是同时完成，因而烧结助剂与粉的 混合均匀性增加，这对于提高粉体的易烧结性十分有利，另外，由于 省去了后续的烧结助剂混料过程，因此避免了氧元素的 本项目是在美国技术公司发明的金属直接氧化法制备陶 瓷基块体复合材料基础上通过合金掺杂方法开发的种新的粉体制 备技术，反应原理如下 液态疏松产物 同传统的碳热还原法相比，这种方法具备三方面的优势采用 合金原料，避开了杂质氧源，因而合成粉体的含氧量会大大降低 的生成与烧结助剂的复合是同时完成，因而烧结助剂与粉的 混合均匀性增加，这对于提高粉体的易烧结性十分有利，另外，由于 省去了后续的烧结助剂混料过程，因此避免了氧元素的进入整 个合成过程在低于的温度下进行，同碳热还原法的相 比低了，仅此项就能极大地降低的合成成本。 表不同方法合成粉的主要化学组成 合成方法 含量氮铝原子 比 研究者 碳热还原 法 粉直接氮化 法 粉直接氮化 法 粉直接氮化 法 碳热还原 法 碳热还原 法