氮化鋁陶瓷基片的燒結(jié)工藝

常壓燒結(jié)：

氮化鋁陶瓷傳統(tǒng)的制備工藝。在常壓燒結(jié)過程中，坯體不受外加壓力作用，僅在一般氣壓下經(jīng)加熱由粉末顆粒的聚集體轉(zhuǎn)變?yōu)榫Я＝Y(jié)合體，常壓燒結(jié)是最簡單、最廣泛的的燒結(jié)方法。常壓燒結(jié)氮化鋁陶瓷一般溫度范圍為1600-2000℃，適當升高燒結(jié)溫度和延長保溫時間可以提高氮化鋁陶瓷的致密度。由于氮化鋁為共價鍵結(jié)構(gòu)，純氮化鋁粉末難以進行固相燒結(jié)，所以經(jīng)常在原料中加入燒結(jié)助劑以促進陶瓷燒結(jié)致密化。常見的燒結(jié)助劑包括堿土金屬類化合物助劑、稀土類化合物助劑等。一般情況下，常壓燒結(jié)制備氮化鋁陶瓷需要燒結(jié)溫度高，保溫時間較長，但其設(shè)備與工藝流程簡單，操作方便。

熱壓燒結(jié)：

為了降低氮化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度，促進陶瓷致密化，可以利用熱壓燒結(jié)制備氮化鋁陶瓷，是目前制備高熱導率致密化氮化鋁陶瓷的主要工藝方法之一。所謂熱壓燒結(jié)，即在一定壓力下燒結(jié)陶瓷，可以使加熱燒結(jié)和加壓成型同時進行。以25MPa高壓，1700℃下燒結(jié)4h便制得了密度為3.26g/cm3、熱導率為200W/(m.K)的氮化鋁陶瓷燒結(jié)體，氮化鋁晶格氧含量為0.49wt%，比1800℃下燒結(jié)8h得到的氮化鋁燒結(jié)體的晶格氧含量（1.25wt%）低了60%多，熱導率得以提高。

放電等離子燒結(jié)：

主要利用放電脈沖壓力、脈沖能和焦耳熱產(chǎn)生瞬間高溫場實現(xiàn)快速燒結(jié)。放電等離子燒結(jié)技術(shù)的主要特點是升溫速度快，燒結(jié)時間短，燒結(jié)溫度低，可實現(xiàn)氮化鋁陶瓷的快速低溫燒結(jié)。通過該燒結(jié)方法，燒結(jié)體的各個顆粒可類似于微波燒結(jié)那樣均勻地自身發(fā)熱以活化顆粒表面，可在短時間內(nèi)得到致密化、高熱導燒結(jié)體。