CN1686946A - 防止氮化铝水解的方法 - Google Patents

Abstract

一种防止氮化铝水解的方法，利用表面处理技术来防止氮化铝在潮湿的环境中水解，首先把氮化铝粉末在四乙氧基硅烷溶液中进行浸泡处理，然后将经过浸泡处理的氮化铝粉末用乙醇溶液进行多次清洗，再将清洗后的氮化铝粉末烘干即可。经过处理的粉末可以在100℃以下的潮湿环境中保持稳定不发生水解反应。本发明方法操作简便，防水解范围广，效果好，在不影响氮化铝粉料原有性能的前提下，很好地解决了氮化铝在潮湿环境中极易水解的问题。

Description

防止氮化铝水解的方法

技术领域

本发明涉及一种新的防止氮化铝水解的方法，在不影响氮化铝粉料原有性能的前提下防止氮化铝粉末的水解，属于材料类陶瓷技术领域。

背景技术

理论上氮化铝的热导率可达320W·m^-1·K^-1，是传统基片材料氧化铝的10～15倍。而且其电绝缘性好，介电损耗低，热性能和化学性能稳定，与Si的热膨胀系数相近等，是大规模集成电路、半导体模块电路和大功率器件的理想散热材料和封装材料。氮化铝还有与Al等许多有色金属及其合金不浸润的特性，可用作熔炼的浴槽和坩埚。此外，氮化铝还可用作热电偶的保护管，电子点火器的火花塞和高级耐火材料的添加剂等。透明的氮化铝板可用作光和电磁波的高温窗口。此外还可将氮化铝加入树脂或聚合物中，以增加它们的导热性。正是由于氮化铝陶瓷在热、电、光和机械等方面具有非常良好的综合性能和其广泛的应用前景，人们越来越重视对氮化铝陶瓷的研究和应用开发。然而氮化铝和水有着很高的反应活性，在水中和空气中极易潮解形成氢氧化铝。因为极少量的氧在氮化铝晶格中会产生极大的声子散射从而降低其热导率，给氮化铝的贮存、运输及后续的工艺过程带来很大困难。所以避免氮化铝的水解成为重要课题，对氮化铝进行耐水性表面处理具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足何实际应用需要，提出一种防止氮化铝水解的新方法，操作简便，防水解范围广，效果好，经过处理的粉末不再具有疏水性，能够与水很好地浸润，能有效解决氮化铝粉末在贮存、运输及后续的工艺过程中带来的困难。

为实现这样的目的，本发明利用表面处理工艺，使有机硅酸盐通过化学键结合在氮化铝粉末表面，从而阻止水分子与氮化铝表面的接触，达到防止氮化铝水解的效果。首先把氮化铝粉末在四乙氧基硅烷溶液中进行浸泡处理，然后将经过浸泡处理的氮化铝粉末用乙醇溶液进行多次清洗。经过处理的粉末可以在100℃以下的潮湿环境中保持稳定不发生水解反应。

本发明的方法具体包括以下步骤：

1)把氮化铝粉末浸泡在四乙氧基硅烷溶液中，并不停搅拌15分钟，然后静置1～2小时；

2)将上述混合物过滤，过滤出的氮化铝粉末用乙醇溶液连续清洗3次；

3)将清洗后的氮化铝粉末烘干，即获得在100℃以下的潮湿环境中不发生水解的氮化铝粉。

本发明采用的乙醇为市售工业用乙醇。

本发明的主要特征在于利用有机硅酸盐与氮化铝表面的化学键合，阻止了水分子与氮化铝表面的接触。方法操作简便，防水解范围广，效果好，并且经过处理的粉末不再具有疏水性，能够与水很好地浸润，经过处理的氮化铝粉末在100℃以下的潮湿气氛下不发生水解，甚至浸泡在100℃以下的弱酸和强碱性溶液中，经过108小时后溶液的pH值没有发生变化，XRD结果也显示粉末中没有其他物质生成，说明氮化铝没有发生水解(即使是未经处理的氮化铝，在强酸性溶液中也不水解)。

本发明方法在不影响氮化铝粉料原有性能的前提下，很好地解决了氮化铝在潮湿环境中极易水解的问题，有效解决了氮化铝粉末在贮存、运输及后续的工艺过程中带来的困难。本发明的方法不仅适用于氮化铝粉末，同样适用于薄膜与块体氮化铝材料。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步描述本发明的技术方案。

实施例1：

1)把20g氮化铝浸泡在30ml四乙氧基硅烷溶液中，并不停搅拌15分钟，然后静置1小时；2)将上述混合物过滤，过滤出的氮化铝粉末用乙醇溶液连续清洗3次；3)将清洗后的氮化铝粉末烘干，即获得在100℃以下的潮湿环境中不发生水解的氮化铝粉。

实施例2：

1)把50g氮化铝浸泡在100ml四乙氧基硅烷溶液中，并不停搅拌15分钟，然后静置1.5小时；2)将上述混合物过滤，过滤出的氮化铝粉末用乙醇溶液连续清洗3次；3)将清洗后的氮化铝粉末烘干，即获得在100℃以下的潮湿环境中不发生水解的氮化铝粉。

实施例3：

1)把100g氮化铝浸泡在150ml四乙氧基硅烷溶液中，并不停搅拌15分钟，然后静置2小时；2)将上述混合物过滤，过滤出的氮化铝粉末用乙醇溶液连续清洗3次；3)将清洗后的氮化铝粉末烘干，即获得在100℃以下的潮湿环境中不发生水解的氮化铝粉。

Claims (2)

1、一种防止氮化铝水解的方法，其特征在于包括如下具体步骤：

1)把氮化铝粉末浸泡在四乙氧基硅烷溶液中，并不停地搅拌15分钟，然后静置1～2小时；

2)将上述混合物过滤，过滤出的氮化铝粉末用乙醇溶液连续清洗3次；

3)将清洗后的氮化铝粉末烘干，即获得在100℃以下的潮湿环境中不发生水解的氮化铝粉。

2、根据权利要求1的防止氮化铝水解的方法，其特征在于不仅适用于氮化铝粉末，同样适用于薄膜与块体氮化铝材料。