反应结合法厚膜金属化aln陶瓷的研究

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1、中文摘要在追踪厚膜技术发展的基础上，本文以氮化铝(AIN)基材料厚膜金属化为研究对象，以提高金属化层粘结强度为主要研究目标，以球磨湿混、丝网印刷和低温烧成等厚膜制备工艺为技术特征，采用XRD，DSC以及厚膜金属层电性能测试等分析手段，系统研究了制备工艺、金属相、粘结相对厚膜金属化浆料性能的影响规律，制备出具有实际应用价值的AIN厚膜Ag金属化浆料。研究了金属化浆料粘度的工艺控制，实验发现：当有机溶剂中蓖麻油、乙基纤维素、萜品醇的含量分别为1．5％、5％、93．5％时，可以将浆料的粘度控制在合适的100-、-300Pa·S，使浆料具有较好的触变性和分散性，即具有较好的

2、可印刷性。从理论上对金属化层膜厚的影响因素进行了分析，利用实验室现有的印刷设备将烧成后金属化层的膜厚控制在合适10"--201xrn的范围内。系统的研究了助剂组成、含量，烧结条件对金属化膜层性能的影响，发现获得最佳金属化层性能的工艺条件为：金属化浆料中Ag、TiB2、C0304、有机载体的含量分别为72．8％、1．5％、0．7％、25％；室温到550℃空气烧结，550℃以后工业氮保护，850℃保温15min。在此工艺下可以获得附着强度达12．7MPa，表面方阻为5．2mD．／m的光亮、致密金属化膜层；该金属化层Ag的自扩散及氧化较小，抗老化及抗重烧性能良好。对反应粘

3、结机理从理论上进行了论述：发现该反应粘结金属化浆料之所以在只加入很少的反应粘结剂(约2％)的情况下，就能获得比较令人满意的粘结强度(12．7MPa)，实际上是玻璃及反应结合混合作用的结果，反应生成的针状偏硼酸铝晶须使金属层脱离的过程中必须有一个拔出的过程，而Ti02改性硼玻璃的存在又进一步增强了金属层和基片之间的机械嵌合力。关键词：AIN厚膜金属化反应粘结ABSTRACTThedevelopmentofthickfilmtechnologywasreviewedandpursued．Thethick．．filmmetallizationofAINwasstudied

4、duetogoodapplyingpotential．State．of-the．arttechniquessuchaswetmilling，screenprintingandsinteringwereusedforsamplepreparation．Effectsofprocess，metalandreactivebondsonthepropertiesofthickfilmwereanalyzedwithXRD．DSCandelectricaltests．Thepasteshavinggoodapplyingpotentialweredevelopedinthis

5、study．Thetechnicalcontrolofthepasteviscosityhasbeeninvestigated．Itwasshowedthattheviscositycouldbecontrolledbetween100"--300Pa·Swhenthepercentageofcastoroil，ethylcellulose，beta-terpineolare1．5％，5％，93．5％intheorganicvehicle．Thepastesweresuitableforprintingbecausebothofthixotropicperforma

6、nceanddispersibilityofthethickfilmpastesaregood．Itwasconfirmedthatthethicknessofthickfilmcouldbecontrolledbetweenl0～20lmaaftertheoreticanalysis．Effectsofthecomponentsandcontentofreactivebondsandsinteringprocessonthethickfilmpropertieshavebeeninvestigated．111ebesttechniqueissuccessfully

7、developedtoproducethesilverthickfilm：mixtheA岛TiB2，C0304andorganicvehicletogetherfirst，thepencentsofthemare72．8％，1．5％，0．7％，25％；sinterthethickfilminairfromroomtemperatureto550。C，thensinteritat850℃for15minutesin95％N2．Underthistechnique，thethickfilmisdenseandbright，anditsadhesionstrength