RU2551513C1 - Способ получения нитрида алюминия - Google Patents
Способ получения нитрида алюминия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2551513C1 RU2551513C1 RU2014118982/05A RU2014118982A RU2551513C1 RU 2551513 C1 RU2551513 C1 RU 2551513C1 RU 2014118982/05 A RU2014118982/05 A RU 2014118982/05A RU 2014118982 A RU2014118982 A RU 2014118982A RU 2551513 C1 RU2551513 C1 RU 2551513C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nanopowder
- aluminum
- aluminium nitride
- aluminum nitride
- combustion
- Prior art date
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии получения керамических порошков нитрида алюминия, которые могут быть использованы в электронике, электротехнике, в частности, в качестве материала подложек мощных силовых и СВЧ-полупроводниковых приборов. Нитрид алюминия получают путем сжигания компактированного в пресс-форме при давлении 7 МПа нанопорошка алюминия с добавлением нанопорошка железа в количестве 0,2 мас.% в воздухе. Технический результат изобретения заключается в повышении выхода нитрида алюминия до 90 мас.% в продуктах сгорания. 2 табл.
Description
Изобретение относится к изготовлению керамических порошков на основе нитрида алюминия, которые могут быть использованы в электронике, электротехнике, в частности в качестве материала подложек мощных силовых и СВЧ-полупроводниковых приборов, а также других устройств, где требуются низкая диэлектрическая проницаемость, прочность и высокая теплопроводность материала при низкой электропроводности.
Известен способ получения нитрида алюминия (Патент РФ №2247694, МПК7 С01В 21/072, опубликован 10.03.2005 г.), заключающийся в воздействии ультрафиолетовым излучением мощностью не менее 1,6·10-2 Вт/см2 на горящий нанопорошок алюминия. Недостатками данного способа являются низкое содержание нитрида алюминия, не превышающее 80,9 мас.%, а также высокие энергозатраты, обусловленные применением источника ультрафиолетового излучения мощностью не менее 1,6·10-2 Вт/см2.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения нитрида алюминия (Способ получения нитрида алюминия, Патент РФ №2421395, С01В 21/072, опубл. 20.06.2011), включающий получение нитрида алюминия действием постоянного магнитного поля с индукцией 0,30-0,40 Тл на горящий нанопорошок алюминия в воздухе.
Недостатком данного способа является низкое содержание нитрида алюминия в продуктах сгорания, не превышающее 83 мас.%.
Задачей изобретения является увеличение выхода нитрида алюминия. Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе получения нитрида алюминия путем сжигания нанопорошка алюминия в воздухе, согласно предложенному решению, в исходный нанопорошок алюминия добавляют нанопорошок железа в количестве 0,2 мас.% и уплотняют в пресс-форме при давлении 7 МПа.
Пример
В нанопорошок алюминия (среднеповерхностный диаметр частиц 80 нм) добавляют по 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 мас.% нанопорошка железа сверх 0,3 г нанопорошка алюминия и смешивают в сухом виде. Полученные смеси засыпают в стальную пресс-форму диаметром 10 мм и подвергают уплотнению под давлением 5-20 МПа. Образцы нанопорошка алюминия представляют собой пористые таблетки с различной плотностью и пористостью. Параллельно приготавливают образцы нанопорошка алюминия по 0,3 г без добавок нанопорошка железа.
Процесс горения таблеток инициировали с помощью нихромовой спирали путем пропускания через нее электрический ток. Процесс горения сопровождался повышением температуры до 2000°C и ярким свечением. Процесс горения протекал на керамической подложке в условиях естественного газо- и теплообмена (в условиях теплового взрывы). После окончания горения и охлаждения образца его дезагрегировали в агатовой ступе. Образцы легко разрушались, так как в процессе горения не образовывалось жидкой фазы.
Измельченные образцы анализировали на содержание азота с помощью метода Кьельдаля. Результаты анализов пересчитывали на содержание нитрида алюминия. Содержание остаточного алюминия определяли с помощью волюмометрического анализа по содержанию водорода.
В таблице 1 приведены экспериментальные данные по определению выхода нитрида алюминия, содержания остаточного алюминия, в зависимости от давления уплотнения и содержания добавки нанопорошка железа.
Согласно результатам (таблица 1), максимальный выход при сгорании нанопорошка алюминия (90 мас.%) наблюдается в образце, уплотненном при давлении 7 МПа и содержании добавки нанопорошка алюминия 0,2 мас.%. При увеличении давления повышается содержание остаточного алюминия в условиях горения.
В таблице 2 представлены результаты пересчета на содержание нитрида алюминия анализов по определению содержания азота методом Кьельдаля в образцах, уплотненных при давлении 7 МПа с добавкой 0,2 мас.% нанопорошка железа.
Согласно полученным результатам (Таблица 2), увеличение выхода нитрида алюминия в продуктах сгорания компактированного образца нанопорошка алюминия в сравнении с продуктами сгорания нанопорошка алюминия в магнитном поле (0,30-0,40 Тл) составило, в среднем, 7 мас.%. Таким образом, сжигание в воздухе нанопорошка алюминия с добавкой нанопорошка железа в компактированном состоянии, в сравнении с нанопорошком, сожженным в магнитном поле, согласно предложенному способу приводит к повышению выхода нитрида алюминия.
Claims (1)
- Способ получения нитрида алюминия путем сжигания нанопорошка алюминия в воздухе, отличающийся тем, что в исходный нанопорошок алюминия добавляют нанопорошок железа в количестве 0,2 мас.% и уплотняют в пресс-форме при давлении 7 МПа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014118982/05A RU2551513C1 (ru) | 2014-05-12 | 2014-05-12 | Способ получения нитрида алюминия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014118982/05A RU2551513C1 (ru) | 2014-05-12 | 2014-05-12 | Способ получения нитрида алюминия |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2551513C1 true RU2551513C1 (ru) | 2015-05-27 |
Family
ID=53294474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014118982/05A RU2551513C1 (ru) | 2014-05-12 | 2014-05-12 | Способ получения нитрида алюминия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2551513C1 (ru) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2421395C1 (ru) * | 2009-12-21 | 2011-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Способ получения нитрида алюминия |
| RU2428376C1 (ru) * | 2010-03-03 | 2011-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Способ получения нитрида алюминия |
-
2014
- 2014-05-12 RU RU2014118982/05A patent/RU2551513C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2421395C1 (ru) * | 2009-12-21 | 2011-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Способ получения нитрида алюминия |
| RU2428376C1 (ru) * | 2010-03-03 | 2011-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Способ получения нитрида алюминия |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sahin et al. | Preparation of AlON ceramics via reactive spark plasma sintering | |
| Wiecinska | Thermal degradation of organic additives used in colloidal shaping of ceramics investigated by the coupled DTA/TG/MS analysis | |
| CN103523788B (zh) | 微波加压合成装置及合成Mg2Si热电材料的方法 | |
| Liu et al. | A new heating route of spark plasma sintering and its effect on alumina ceramic densification | |
| EP2684846A3 (en) | Method for producing silicon using microwave, and microwave reduction furnace | |
| CN106588026A (zh) | 基于琼脂糖凝胶注模成型致密或多孔AlN陶瓷的方法 | |
| RU2551513C1 (ru) | Способ получения нитрида алюминия | |
| Uematsu et al. | Preparation of YVO4: Eu3+ phosphor using microwave heating method | |
| Wang et al. | Effect of starting PMMA content on microstructure and properties of gel casting BN/Si 3 N 4 ceramics with spherical-shaped pore structures | |
| Wu et al. | Preparation of dense 0.9 Al2O3− 0.1 TiO2 ceramics with highly improved microwave dielectric properties by a noncontaminated DCC method | |
| CN108585895A (zh) | 一种添加三元化合物制备高性能镁碳砖的方法 | |
| JP2007223137A (ja) | マイクロ波加熱用鋳込み型及びセラミックス焼結体の製造方法 | |
| Loupy et al. | Solvent-free chelation-assisted hydroacylation of olefin by rhodium (I) catalyst under microwave irradiation | |
| RU2470414C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА p-ТИПА НА ОСНОВЕ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ Bi2Te3-Sb2Te3 | |
| Hou et al. | Morphological development and oxidation mechanisms of aluminum nitride whiskers | |
| Xu et al. | Physicochemical differences after densifying radio frequency plasma sprayed hydroxyapatite powders using spark plasma and conventional sintering techniques | |
| RU2428376C1 (ru) | Способ получения нитрида алюминия | |
| CN104177109A (zh) | 一种刚玉-镁铝尖晶石耐火材料的制备工艺 | |
| CN104016329B (zh) | 高密度高强度石墨的制备方法 | |
| CN101698910B (zh) | 热爆燃烧合成制备铁磁性氧化铝基金属陶瓷的制备方法 | |
| Wang et al. | Production of carbon anodes by high-temperature mould pressing | |
| RU2421395C1 (ru) | Способ получения нитрида алюминия | |
| KR20170057590A (ko) | HIP 소결을 이용한 다이아몬드-SiC 복합체의 합성 방법 | |
| Wang et al. | Dielectric properties of spark plasma sintering AlN-W composite ceramics | |
| RU2528634C1 (ru) | Способ изготовления электролитных таблеток для теплового химического источника тока |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170513 |