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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108395257A(43)申请公布日2018.08.14(21)申请号201810478171.3(22)申请日2018.05.18(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人刘强叶枫张海礁张标高晔(74)专利代理机构北京隆源天恒知识产权代理事务所(普通合伙)11473代理人闫冬吴航(51)Int.Cl.C04B35/584(2006.01)C04B35/593(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/64(2006.01)C04B35/645(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种氮化硅基复合材料及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种氮化硅基复合材料及其制备方法,具体的,氮化硅粉体和氮化硼先驱体的混合粉体在通入氨气的高温炉中得到纳米级氮化硼改性的氮化硅粉体;将纳米级氮化硼改性的氮化硅粉体与烧结助剂在无水乙醇中球磨混合,干燥过筛后烧结,得到致密的氮化硅基复合材料;将所获得致密氮化硅基复合材料在氮气保护气氛炉中进行高温长时间热处理,得到高热导率、高抗弯强度及高韧性的氮化硅基复合材料,满足大功率电子器件的封装材料及高超音速飞行器透波窗口材料的性能要求。CN108395257ACN108395257A权利要求书1/1页1.一种氮化硅基复合材料,其特征在于,所述氮化硅基复合材料为陶瓷材料,所述氮化硅基复合材料包含氮化硅和均匀分散在其中的纳米级氮化硼。2.根据权利要求1所述的一种氮化硅基复合材料,其特征在于,所述氮化硅的晶型为β型,所述氮化硼的晶型为h型。3.一种氮化硅基复合材料的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:步骤S1:将氮化硅粉体原料与无水乙醇混合形成均匀的浆料;步骤S2:将氮化硼先驱体溶于去离子水中形成水溶液;以上步骤S1和步骤S2的顺序可以互换;步骤S3:将步骤S2中所述的水溶液加入到步骤S1制备的浆料中,持续搅拌,直至混合后的浆料中去离子水与无水乙醇的质量比为1:40~1:20,然后蒸干混合后的浆料中的溶剂,获得氮化硅与氮化硼先驱体的混合粉体;步骤S4:将步骤S3中得到的氮化硅与氮化硼先驱体的混合粉体放置于坩埚中,并放入通入流动氨气的高温炉中,升温到800~1200℃,保温2~10小时,得到纳米级氮化硼改性的氮化硅粉体;步骤S5:将纳米级氮化硼改性的氮化硅粉体与烧结助剂在无水乙醇中球磨混合,干燥过筛后烧结,得到致密的氮化硅基复合材料;步骤S6:将步骤S5中所获得致密氮化硅基复合材料在氮气保护气氛炉中进行高温长时间热处理,得到氮化硅基复合材料。4.根据权利要求3所述的一种氮化硅基复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中氮化硅粉体原料与无水乙醇的体积比为1:99~20:80。5.根据权利要求3所述的一种氮化硅基复合材料的制备方法,其特征在于,所述纳米级氮化硼改性的氮化硅粉体为氮化硅粉体表面原位生长纳米级氮化硼。6.根据权利要求3所述的一种氮化硅基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S5中所述烧结的方法选自放电等离子烧结、热等静压烧结和热压烧结。7.根据权利要求6所述的一种氮化硅基复合材料的制备方法,其特征在于,所述放电等离子烧结的温度为1600~1850℃,保温时间为1~20分钟。8.根据权利要求3所述的一种氮化硅基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中的水溶液为饱和溶液。9.根据权利要求3所述的一种氮化硅基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S6中的氮气气氛压力为0.1~10MPa,热处理温度为1600~1850℃,热处理时间为2~12小时。10.根据权利要求3所述的一种氮化硅基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S4中在高温炉中放置大量经高温能够分解出氨气的物质取代通入流动氨气。2CN108395257A说明书1/7页一种氮化硅基复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及材料制备技术领域,特别涉及一种氮化硅基复合材料及其制备方法。背景技术[0002]近年来,随着半导体工业与微电子技术的发展,集成电路的集成度不断提高,集成电路芯片的功耗大幅度提升。由于电子器件在工作的同时有很大一部分能量转化成热量输出,且功率越大,所需要散发的热量越多,如果热量不及时散发出去,热量聚集引起结温上升就会导致器件的输出功率减小,器件寿命缩短。目前,大功率器件的散热问题成为了限制电力电子技术向更高功率发展的主要瓶颈。由于封装基板在器件散热过程中起着关键的作用,开发出高性能散热基板材料,成为提升大功率器件工作效率与使用寿命的重要途径之一。[0003]目前用于大功率器件封装的基板材料主要是导热能力优异的铝和铜等金属材料。然而由于铝、铜等金属材料的导