Газофазный способ получения нитрида алюминия. Опытно-промышленная технология. Свойства. Применение
Аннотация
Нитрид алюминия – перспективный керамический материал благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам: высокая теплопроводность, твердость, удельное диэлектрическое сопротивление, низкий КТР и коррозионная и эрозионная стойкость во многих агрессивных средах. Одним из наиболее многообещающих методов синтеза нитрида алюминия в промышленных масштабах является газофазный синтез посредством взаимодействия метастабильного монофторида алюминия с газообразным азотом.
Настоящая работа посвящена разработке промышленной технологии газофазного синтеза AlN, изучению его свойств и применению в качестве наполнителя теплопроводных композиционных материалов.
Первая часть настоящего НКР посвящена моделированию реакционной ячейки опытно-промышленной установки для получения нитрида алюминия, а именно: узла образования трифторида алюминия, барботажа AlF3 и аргона через слой расплавленного алюминия и узла образования монофторида алюминия и его реакции с азотом, с последующим образованием нитрида алюминия. Согласно моделированию предложены технологический параметры проведения процесса получения AlN.
Вторая часть посвящена исследованию механизма образования нитрида алюминия газофазным способом, рассматривая два основных варианта образования нитрида алюминия: прямое азотирование монофторида алюминия и азотирование азидом фтора.
Экспериментальная часть НКР представляет собой описание методики проведения эксперимента, результаты и их обсуждение. Данный раздел представляет технологию сублимации трифторида алюминия для его очистки и удаления хемосорбированной влаги, а также полученные результаты рентгенодиффракционного анализа.
В последней главе рассматривается потенциальное применение нитрида алюминия в качестве наполнителя теплопроводных паст. Рассмотрена технология получения термопасты, ячейка для измерения теплопроводности и сравнение экспериментальных результатов с теоретическими моделями теплопроводности и обсуждение полученных данных.
Настоящая работа посвящена разработке промышленной технологии газофазного синтеза AlN, изучению его свойств и применению в качестве наполнителя теплопроводных композиционных материалов.
Первая часть настоящего НКР посвящена моделированию реакционной ячейки опытно-промышленной установки для получения нитрида алюминия, а именно: узла образования трифторида алюминия, барботажа AlF3 и аргона через слой расплавленного алюминия и узла образования монофторида алюминия и его реакции с азотом, с последующим образованием нитрида алюминия. Согласно моделированию предложены технологический параметры проведения процесса получения AlN.
Вторая часть посвящена исследованию механизма образования нитрида алюминия газофазным способом, рассматривая два основных варианта образования нитрида алюминия: прямое азотирование монофторида алюминия и азотирование азидом фтора.
Экспериментальная часть НКР представляет собой описание методики проведения эксперимента, результаты и их обсуждение. Данный раздел представляет технологию сублимации трифторида алюминия для его очистки и удаления хемосорбированной влаги, а также полученные результаты рентгенодиффракционного анализа.
В последней главе рассматривается потенциальное применение нитрида алюминия в качестве наполнителя теплопроводных паст. Рассмотрена технология получения термопасты, ячейка для измерения теплопроводности и сравнение экспериментальных результатов с теоретическими моделями теплопроводности и обсуждение полученных данных.