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福建臻璟:连续化生产助力高品质氮化铝粉规模化
2021年09月23日 发布 分类:企业专访 点击量:275
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氮化铝(AlN)具有较高的热导率、良好的电绝缘性、高硬度、低介电常数和介电损耗、化学性能稳定以及与硅相近的热膨胀系数等优点,与其他陶瓷材料相比,氮化铝综合性能优异,是新一代高集成度和功率器件理想的基板和封装材料,也是耐高温结构材料和原子反应堆材料的首选,近些年来作为绝缘导热填料也应用越来越广泛。

AlN陶瓷的优良性能与原材料粉体的性能有着直接的关系,高性能AlN粉体是制备高热导率AlN陶瓷的关键,而我国的氮化铝粉生产大多为间歇式生产,高性能粉即使在指标上能接近于国外产品,但批次稳定性上仍差距较大。国外的AlN粉制造工艺已经相当成熟,商品化程度也很高,主要分布在日本、德国和美国,典型的企业便是采用碳热还原连续生产氮化铝粉的德山曹达。

目前,国内已经有少数企业开始尝试用连续炉来生产氮化铝粉,其中福建臻璟新材料科技有限公司就是其中一家,引进进口连续炉设备建立氮化铝粉连续化产线,投入资金雄厚,有着在高性能氮化铝粉领域大展拳脚的决心。

到底这连续化生产有何不同呢?跟着小编的采访来了解一下吧。

福建臻璟新材料科技有限公司成立于2018年,坐落于铁观音故乡福建安溪2025产业园,首期建设标准工业厂房20000㎡。公司从事导热新材料研发、生产和销售,主要产品有氮化物粉体、氮化物陶瓷基板、导热凝胶等;其中氮化物系列产品是第三代半导体产业的导热新材料。公司产品广泛应用于芯片、IGBT模块、5G通讯、LED封装、射频/微波通讯、新能源汽车及航空航天等领域。

臻璟氮化铝基板产品

臻璟热界面材料

小编了解到,采用连续炉生产氮化铝粉,一定是用碳热还原法来制备。

目前工业上大规模生产一般使用直接氮化法或碳热还原法,其中,直接氮化法将铝粉在氮气流中高温加热,使铝粉直接氮化为氮化铝粉末。虽然这种工艺原料丰富,工艺简单,但是反应过程中熔化的铝使氮气很难扩散,反应产物在高温下结块,导致产物质量下降。而碳热还原法是在1600~1800℃流动的氮气中,氧化铝和碳粉混合获得氮化铝粉末的过程。该方法生产的氮化铝粉末表现出纯度高,易于烧结和稳定性强等特性。

两种工艺对比,氮气的流动性和扩散控制极为关键,碳热还原法更有利于提高生产效率以及反应的均匀性,且相对来说温度较低,易于控制,适合稳定的规模化生产,提高产品的一致性。

氮化铝粉生产连续炉

采用碳热还原法制备氮化铝粉的企业不在少数,但想要制备出可媲美进口质量的高性能粉,连续炉设备是必要项,同时,还需在生产工艺上下功夫。一般对碳热还原法制备氮化铝粉末的工艺改进,主要从以下方面进行:(1)铝源和碳源的选择;(2)新技术的引进;(3)添加剂的影响。

一些现代技术的应用对合成优质和廉价的氮化铝粉末非常有利,小编得知,德山生产氮化铝粉的优势与其自主研发的渗氮技术分不开。这是一种表面化学热处理工艺,具有提升反应均匀性,让反应产物获得更好的晶粒及粒径分布,节省能源和原材料消耗以及减少环境污染等优势。

而臻璟的氮化铝粉连续化生产借鉴了德山的技术路线,在碳热还原工艺的改进上投入了一定的研发精力,以达到先进设备与工艺的高匹配性,实现高性能氮化铝粉品质与产能的突破与提升。

除此之外,臻璟乘着5G、新能源及半导体产业发展的大趋势,对于高导热产品投入了大量的研究,如今在下游应用产品上主要有两条产线,分别为高导热氮化铝陶瓷基板,以及热界面材料导热胶。陶瓷基板采用流延成型技术,典型产品为导热系数200W/m·K,抗弯强度达350MPa的高导热型,以及导热系数170W/m·K,抗弯强度达450MPa的高强度型;而导热胶引进美国专业人才,对标欧美一流产品质量标准,主要应用于电子散热,目前也在拓展锂电封装领域的合作。

在高速发展的产业革新转型时代,技术创新是企业发展的源动力,先进科技设备与机器为研发团队锦上添花,大量的研发投入保证创新活力,这样的企业才是推动行业前进的希望。在臻璟的车间里,能看到先进的自动化生产线,以及设备完备的检测中心,为高效、智能化、低成本产线的建设,以及可靠工艺控制和质量检测的实现提供良好的基础。

国内氮化铝企业再添猛将,臻璟虽起步时间不长,但前期准备已逐步完善,高端化车间的打造无疑是给氮化铝粉产业注入新血,让我们共同期待这家起手不凡的企业在后续发展中大放异彩吧!


粉体圈 小吉

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