中科院研究团队：DLP技术打印AlN陶瓷

魔猴君行业资讯 1249天前

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氮化铝（AlN）具有很高的理论热导率（319 W /（m·K））,具有良好的电绝缘性，低的热膨胀系数和较高的机械强度，是一种在散热器和微电子应用的有广泛前途的陶瓷材料。DLP技术可以制造具有微小结构的小型组件，中科院研究团队基于此种技术打印AlN陶瓷并对其导热性和力学性能进行了探究。

研究团队将AlN粉末和Y2O3粉末分散在光敏树脂中，加入触变剂并球磨来制备55vol％的高固相低粘度的陶瓷浆料，在500℃下脱脂，在1780℃—1845℃间不同温度烧结，图1所示为1845℃烧结的零件，图1（a）显示了两个带螺纹的小零件。从图1（d）,（e）和（f）中可以明显看出，在这两个小部分中具有渐变尺寸和恒定尺寸的微米级螺纹和凹槽。其表面是光滑的，凹槽边缘没有毛刺，图1（b）和（c）中为具有不同尺寸的坩埚和基底。

图1 AlN陶瓷的宏观图像和相应的显微图像：（a）带有螺纹的小零件，（b）不同尺寸的坩埚，（c）基底，（d）是（a）中的A的高倍率图像，（e）是（a）中的B的高倍率图像和（f）是（a）中的C的高倍率图像

图2（左）中 AlN陶瓷的导热率从82 W /（m·K）变化到155 W /（m·K），并且随着烧结温度的升高而增加。随着温度的升高，样品的密度增加，孔隙率降低。因此，研究人员认为AlN-1845的最高导热率可归因于致密化过程中明显降低的晶界和点缺陷。弯曲强度在139MPa至265 MPa范围内，并随温度的升高而增加。