高导热氮化铝（AlN）陶瓷近净成形的相关基础问题

本项目拟研究制备高热导率和高尺寸精度复杂形状氮化铝（AlN）陶瓷零部件的粉末注射成形技术的相关关键基础问题，旨在为发展微电子等行业急需的微型、复杂形状高导热AlN陶瓷零部件提供理论和技术支撑。通过研究粉末原料、粘结剂及其脱除方法、成形和烧结等对材料的成分、微观结构、热导率以及陶瓷坯体变形行为的影响规律，揭示原料粉末中的氧、粘结剂脱除后形成的残碳和烧结助剂之间的相互作用机理，以及氧、碳及助剂与陶瓷微观结构演化和材料热导率之间关系的规律和机制，解决注射成形AlN陶瓷的形状维持和尺寸精度控制问题，建立粉末注射成形AlN陶瓷原材料、工艺参数与产品导热性能和尺寸精度之间的关系，为利用粉末注射成形技术制备高热导率和高尺寸精度AlN陶瓷零部件提供理论和技术支持。

本项目研究制备高热导率和高尺寸精度复杂形状氮化铝（AlN）陶瓷零部件的粉末注射成形技术的相关关键基础问题，旨在为发展微电子等行业急需的微型、复杂形状高导热AlN陶瓷零部件提供理论和技术支撑。通过研究粉末原料、粘结剂及其脱除方法、成形和烧结等对材料的成分、微观结构、热导率以及陶瓷坯体变形行为的影响规律，揭示原料粉末中的氧、粘结剂脱除后形成的残碳和烧结助剂之间的相互作用机理，以及氧、碳及助剂与陶瓷微观结构演化和材料热导率之间关系的规律和机制，解决注射成形AlN陶瓷的形状维持和尺寸精度控制问题。研究结果表明，采用成分配比为35％PP、60％PW和5％SA的石蜡基粘结剂，粉末装载量可达62％（体积分数），经过溶剂脱脂+热脱脂工艺路线，在流动氮气氛烧结，1850℃热处理后，烧结体的热导率达到239W·m-1·K-1。