氮化硅陶瓷用途

氮化硅陶瓷具有很高的硬度，极好地耐酸碱腐蚀性，还有自润滑性，因此氮化硅陶瓷球可以做为轴承球与金属或同材质的轴套配合使用其自身的优点可以用在特殊环境下；另外可以做陶瓷阀球用于油田领域，另外其电绝缘性还可以制成绝缘环；又因其烧结温度高，可以在高温下作业，因此氮化硅结构件可以做为高温支撑材料用于高科技领域；氮化硅陶瓷刀用于工业机床上等等

氮化硅陶瓷粉体制备有很多方法，简单介绍下硅粉直接氮化法和SiO2还原氮化法

硅粉直接氮化法，该方法采用化学纯的硅粉（分析纯：95%以上）在NH3，N2+H2或N2气氛中直接与氮反应实现，其反应方程式如下：硅粉直接氮化合成Si3N4微细粉的优点是工艺流程简单，成本低缺点是该方法反应慢需较高的反应温度和较长的反应时间，制备的Si3N4粒径分布较宽，需要进一步经过粉碎、磨细和纯化才能达到质量要求。

SiO2还原氮化法，将SiO2的细粉与碳粉混合后，通过热还原首先生成SiO，然后SiO再被氮化生成块状的Si3N4总的化学反应式为：SiO2还原氮化法的特点是原料来源丰富，反应产物是疏松粉末，与硅粉氮化产物不需要进行粉碎处理，从而避免了杂质的重新引入，所以用该法制得Si3N4粉末粒型规整，粒度分布窄。

Si3N4陶瓷材料作为一种优异的高温工程材料，最能发挥优势的是其在高温领域中的应用它极耐高温，强度一直可以维持到1200℃的高温而不下降，受热后不会熔成融体，一直到1900℃才会分解，并有惊人的耐化学腐蚀性能，能耐几乎所有的无机酸和30%以下的烧碱溶液，也能耐很多有机酸的腐蚀；同时又是一种高性能电绝缘材料氮化硅与水几乎不发生作用；在浓强酸溶液中缓慢水解生成铵盐和二氧化硅；易溶于氢氟酸，与稀酸不起作用浓强碱溶液能缓慢腐蚀氮化硅，熔融的强碱能很快使氮化硅转变为硅酸盐和氨氮化硅材料的这些性能足以与高温合金相媲美但作为高温结构材料，它也存在抗机械冲击强度低，容易发生脆性断裂等缺点为此，在利用氮化硅制造复杂材料，尤其是氮化硅结合碳化硅以及用晶须和添加其它化合物进行氮化硅陶瓷增韧的研究中运用广泛。

一，导热性能不同，氮化铝陶瓷基板有更高的导热率

氮化硅陶瓷基板的导热率一般75-80W/(m·K），氮化铝陶瓷基板的导热率最高可以去掉170W/(m·K），可见氮化铝陶瓷基板有这 更高的导热性能。

二，机械强度不同，氮化硅陶瓷具有比氮化铝陶瓷更高的强度

机械强度这方面，氮化铝陶瓷基板比起氮化硅陶瓷基板更加容易碎。氮化铝陶瓷基板的机械折弯强度达450mpa，氮化硅陶瓷基板的折弯强度是800mpa，可见高强度高导热氮化硅陶瓷基板有这较好的弯曲强度，可以提高氮化硅陶瓷覆铜板强度和抗冲击能力，焊接更厚的无氧铜而不会产生瓷裂现象，提高了基板的可靠性。

三，应用范围不同，氮化硅陶瓷基板是可靠性模组封装的基板材料。

氮化铝陶瓷基板和氮化硅陶瓷基板在LED，半导体以及大功率光电领域方面广范应用，用于导热性能要求比较高的领域。氮化硅

陶瓷基板具有高强度、高导热、高可靠的特点，可用湿法刻蚀工艺在表面制作电路，经表面镀覆后制得的一种用于高可靠性电子基板模块封装的基板材料，是新型电动汽车用 1681 功率控制模块的首选基板材料。此外，陶瓷基板产业还涉及 LED、精细陶瓷制备、薄膜金属化、黄光微影、激光成型、电化学镀、光学模拟、微电子焊接等多领域技术，产品在功率型发射器、光伏器件，IGBT 模块，功率型晶闸管、谐振器基座、半导体封装载板等大功率光电及半导体器件领域有广泛用途。

综上可以看出，氮化硅陶瓷基板和氮化铝陶瓷基板虽然同属于高导热性能基板，然而因其机械强度和导热性能不同，应用领域也所侧重。更多陶瓷基板的问题可以咨询金瑞欣特种电路。