[发明专利]一种持续高温批量合成高纯高烧结活性AlN粉体的方法及设备

说明书

本发明涉及一种持续高温批量合成高纯高烧结活性AlN粉体的方法及设备，属于陶瓷粉体制备技术领域。一种持续高温批量合成高纯高烧结活性AlN粉体的方法，将Al₂O₃/C混合粉体颗粒物料直接注入一直保持1600～1800℃高温状态的卧式高温回转炉中，使Al₂O₃/C混合粉体颗粒物料沿与水平方向具有一定角度的方向由高至低流动并在流动中持续翻转，在与物料逆向流动的氮气条件下进行碳热还原氮化反应，得AlN粉体。本发明以氧化铝粉体和碳粉为原料，在卧式转炉中、氮气环境下，通过翻转粉料提高“固‑气”接触率，从而碳热还原氮化合成高纯高烧结活性AlN粉体的方法，该方法的料筒一直保持高温，给料及出料无需降温，效率高，节能效果好。

技术领域

本发明涉及一种持续高温批量合成高纯高烧结活性AlN粉体的方法及设备，属于陶瓷粉体制备技术领域。

背景技术

AlN陶瓷作为性能稳定的无毒害材料，不仅热导率高(理论上可达320W/(m·K))、电阻率高、介电常数低，而且热膨胀系数与硅接近，是优异的高导热基板材料，可广泛用于大功率集成电路、电子封装及光电子学等领域。同时，AlN陶瓷还具有透光性，也是性能优良的透明窗口材料。

AlN粉体是制备AlN陶瓷的关键原料，高纯、高烧结活性的AlN粉体是制备高性能AlN陶瓷的必备条件，而且为了获得高热导率，AlN粉体还应具备低氧含量的特点。目前，AlN粉体的合成方法主要包括：碳热还原氮化法、直接氮化法、高温自蔓延法、化学气相沉积法和有机盐裂解法。其中，与其它方法相比，碳热还原氮化法合成的AlN粉体具有纯度高的优点，因此受到广泛关注。

碳热还原氮化法是以氧化铝粉体和碳粉为原料，在N₂气氛条件下高温合成AlN粉体。氧化铝碳热还原氮化过程的反应方程式如下：

Al₂O₃(s)+3C(s)+N₂(g)→2AlN(s)+3CO(g)