Шихта для получения высокотеплопроводной керамики — SU 1606501 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК О 650 04 В 355 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н А ВГОРСКО ЛИТВУ ИЯ ВЫСОКОТЕ 1(54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕН 1 ЛОПРОВОДНОЙ КЕРАМИКИ(57) Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении подложек и корпусов интегральных схем. Цель изоб ретения - повышение плотности и тепло проводности керамики, Шихта для определения керамики содержит, мас.Х: хлористый аммоний 0,5-3;0; оксид иттрия 0,1-8,0; углеродосодержащая составляющая 0,5-1,0; нитрид алюминия остальное. Полученный материал обладает следующими характеристиками: Си 1 г = 330-450 МПа, удельное сопротивление до 10Омм, теплопроводИность 110-190 Вт/м К. 1 табл.42хтвердых материало кова, И. П. ФесенкЕ. Мельник,Л. М. Лопато88.8)4578364,опублик. 1986. А 1 И обычно Кроме то сутствуе частично стиц.Хлори в пордо 2 ма.Е железа в видестью окисленных чаили пол оний при нагре дис- одосоцииррод хлористыи Н +НС есенных ерамику металлическ ев. Предлагаемая шихта может быт товлении подло оряе ована при из испол жек иЦел мин орпусов интег ю изобретения тности и тепл альных схем.является повыше ю распол оставляю дорода о аление с ислорода иде приме при этом проводности кер ие пл и. обычно содержит до да в составе Фаз А 1,0,виде примесных атомов шетке нитрида алюминия.(71) Институт свАН УССР,кл. С 04 В 35/58 Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к материалам для получения высокотеплопроводной керамики на основе нитрида алюминия, обладающей комплексом таких свойств, как высокие теплопроводность и прочность, хорошие диэлектрические характеристики, адгезконная способность, обеспечивающая прочное сцепление наХлористый водород расды алюминия и железа, обхлориды. Восстановлениелеродом, выделяющимся прнии углеродосодержащей с1 и действие хлористого во,печивает почти полное уд1606501 7 12 1 О /35"461 О 10 8,8-9,0/ 11,0-11,3 Прототип 418472 70, е 0,65 ХС)Предпоиеннаа анита 90,5 8,0 0,5 1,0 300"Э 50 350-400 330-370 350-450 124 1,0 7-10 ф О /35-40 ГО 4 7-11, т 136-45 106-10, 10/30 40 1 О 10 оз10510 8,8"8,9/10,9-11,28,9-9,0/10,9 11,Э 139 132 0,8 0,5 95,5 1,0 3,0 0,9 8,6-8,8/10,8-11,0 58 93,7 4,0 1,5 0,8 0,75 З В числителе приеедеии значению длю частоты 10 Гц, а зиаиеи итиле - дла частотн 10 Гц,4 о лород при дальнейшем нагреве вступаетв реакцию с иттрием (оксидом иттрия)с образованием иттрий-алюминиевогограната по схеме У 2 0371 А 12 04УА 103 - О. УЭ А 1 08 с. возрастанием числа атомов кислорода на один атом иттрия. 10Образование граната обеспечиваетудаление кислорода из кристаллическойрешетки частиц нитрида алюминия. Водород, выделяющийся при разложении аммиака, оказывает каталитическое действие в процессе образования иттрийалюминиевого граната.При введении в шихту предлагаемыхколичеств хлористого аммония (0,53,0 мас.%) имеет место дополнительная 20очистка прессовки от кислорода и более эффективное образование граната,что позволяет уменьшить в шихте содержание оксида иттрия, необходимогодля глубокой очистки нитрида алюминия 25от кислорода, и получитьматериал,имсющий лучшие теплофизические и прочностные характеристики, чем матери=л,полученный из шихты, описанной в прототипе,30При введении в шихту хлористогоаммония менее 0,5 мас.% получаемыйиз предлагаемой шихты материал остается по теплопроводности на уровнематериала прототипа.При введении в шихту хлористого аМЗ 5мония более 3,0 мас.% нельзя получитьматериал с высокой конечной плотностью.П р и м е р. Из смеси, состоящейиз 188 г порошка А 1 Мз 8,0 г порошка40оксида иттрия и 3,0 г хлористого аммония на 3%-ном растворе синтетического каучука прессовались заготовки. Го-,рячее прессование осуществлялось вграфитовой пресс-форме,Без приложения давления прессовкавыдерживалась при 1000-1200 С в течение 30 мин. Затем температура повыша-. лась до 1800-2000 ОС и проводилось прессование под давлением 20 ИПа (30 мин).Полученная таким образом керамика на основе А 1 М имела пористость а 1%; прочность на изгиб 400 КПа, удельное электросопротивление 101 ф Ом . м, теплопроводность 185 Вт/м Кз диэлектрическую проницаемость Я = 8,7 (частота 10 Ь Гц), 10,9 (частота 10 о Гц) тангенс диэлектрических потерь 8= 7 х х 10 (частота 10 Гц), 3510 4 (частота 10 о Гц).Прочность на изгиб согласно ГОСТ 20019-74, удельное электросопротивление измерялось по 2-электродной схеме . на установке Пирон, теплрпроводность измерялась нестационарным методом, диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь определяли по измерению затухания " электромагнитных волн в радио и СВЧ- диапазонах,Данные о составах шихты и свойствах полученных материалов представлены в таблице,Формула изобретения Шихта для получения высокотеплопро. водной керамики, включающая нитрид алюминия,оксид иттрияи углеродосодержащее связующее, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения плотности и теплопроводности керамики, она дополнительно содержит хлористый аммоний при следующем соотношении компонентов, мас.%:Оксид иттрия , 1,0-8,0Углеродосодержащеесвязующее в пересчете на углерод О, 5-1,0Хлористый аммоний 0,5-3,0Нитрид алюминия Остальное