中國粉體網(wǎng)訊 氮化硅（Si3N4）作為一種先進(jìn)陶瓷材料，它具有優(yōu)良的高溫機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性和電絕緣性，使其成為一種有前途的材料。氮化硅表現(xiàn)出優(yōu)異的高溫機(jī)械性能，包括高抗蠕變性、抗氧化性和耐磨性。這使得它適合在極端環(huán)境中的應(yīng)用，如航空航天、能源和石油化工行業(yè)。例如，氮化硅可用于高溫發(fā)動(dòng)機(jī)部件，如軸承、機(jī)械密封和噴嘴，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和耐久性。同時(shí)，氮化硅具有優(yōu)良的電絕緣性能和高導(dǎo)熱性。可用于電子和散熱領(lǐng)域。例如，氮化硅可用作高壓功率半導(dǎo)體器件的絕緣層，如氮化硅場(chǎng)效應(yīng)晶體管（Si3N4 FET）和金屬絕緣體-金屬（MIM）結(jié)構(gòu)，以提高器件性能和穩(wěn)定性，再者，作為一種典型的離子-共價(jià)混合結(jié)合的化合物，具有豐富的化學(xué)特性。
氮化硅陶瓷作為解決SiC功率器件散熱問題的首選基板材料，是第三代半導(dǎo)體革命核心封裝材料。
半導(dǎo)體及電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展對(duì)核心材料的性能提出了更高要求。陶瓷基板作為功率半導(dǎo)體器件的關(guān)鍵封裝材料，其導(dǎo)熱性能、機(jī)械強(qiáng)度、可靠性和精密程度直接決定了終端產(chǎn)品的性能與壽命。針對(duì)材料研發(fā)、制備工藝、檢測(cè)技術(shù)、應(yīng)用場(chǎng)景等核心議題，中國粉體網(wǎng)將于2025年7月29日在江蘇無錫舉辦2025年高性能陶瓷基板關(guān)鍵材料技術(shù)大會(huì)。屆時(shí)，上海材料研究所有限公司高級(jí)工程師祁海將作題為《水基凝膠注模制備高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板》的報(bào)告，上海材料研究所針對(duì)目前高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板產(chǎn)業(yè)化存在的技術(shù)問題，探索采用安全環(huán)保型的水基凝膠注模成型方式制備高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板，該技術(shù)路線能夠解決目前行業(yè)內(nèi)大量采用有機(jī)溶劑帶來的急慢性中毒、易燃易爆等安全環(huán)保隱患問題，且相對(duì)于流延成型技術(shù)路線，采用的粘結(jié)劑含量低（最低可至2wt%以下），素坯密度高、強(qiáng)度高，燒結(jié)收縮小、良品率高。目前上海材料研究所已經(jīng)采用水基凝膠注模成型技術(shù)路線成功制備出高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板，熱導(dǎo)率達(dá)到85W/(m•K)以上，抗彎強(qiáng)度達(dá)到800MPa以上。
專家簡介：
祁海，上海材料研究所有限公司高級(jí)工程師/事業(yè)部技術(shù)主管，中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)工程陶瓷專業(yè)委員會(huì)理事，主要從事工程陶瓷材料的科研開發(fā)工作，主持和參與各類科研項(xiàng)目10余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文15篇（其中SCI檢索4篇），獲授權(quán)發(fā)明專利5件。曾獲中國造船工程學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（2024）。
參考來源：
沙明，晶體和非晶氮化硅的結(jié)構(gòu)及光熱特性模擬研究
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山林）
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