Разработка состава совместно вжигаемых металлизационных паст для алюмонитридной керамики

Кутищев, Алексей Сергеевич Научно-образовательный центр Н.М.Кижнера (НОЦ Н.М.Кижнера)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Целью выпускной работы является разработка состава металлизационной пасты на основе порошков вольфрама для совместного вжигания с алюмонитридной керамикой. В работе приведены общие сведения о металлизированных покрытиях и AlN керамике, содержатся обработанные результаты по приготовлению металлизационных паст, нанесении их на поверхность керамической ленты, совместном вжигании и последующем изучении структуры и свойств полученных образцов.

РЕФЕРАТ…………………………………………………………………………………………………… 6
ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………… 12
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР…………………………………………………………. 13
1.1 Нитрид алюминия …………………………………………………………………………….. 13
1.1.1 Физические свойства ……………………………………………………………………. 13
1.1.2 Химические свойства …………………………………………………………………… 14
1.1.3 Области применения ……………………………………………………………………. 15
1.2 Способы формования керамики из AlN ………………………………………………. 16
1.2.1 Литье шликера …………………………………………………………………………….. 16
1.2.2 Холодное прессование в пресс-формах …………………………………………. 18
1.2.3 Горячее прессование ……………………………………………………………………. 19
1.3 Способы металлизации керамики ………………………………………………………. 22
1.4 HTCC и LTCC …………………………………………………………………………………… 25
1.5 Проблема создания прочного металлокерамического соединения ………… 28
1.5.1 Проблема КТР …………………………………………………………………………….. 29
1.5.2 Различие в характере связи …………………………………………………………… 30
1.6 Выводы ……………………………………………………………………………………………. 32
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ……………………………………………………. 33
2.1 Цель и задачи ……………………………………………………………………………………. 33
2.2 Методы исследования ……………………………………………………………………….. 33
2.2.1 Рентгенофазовый анализ ………………………………………………………………. 33
2.2.2 Растровая электронная микроскопия …………………………………………….. 34
2.2.3 Определение удельной поверхности ……………………………………………… 35
2.2.4 Определение реологических свойств паст ……………………………………… 37
2.2.5 Определение проводимости металлизации…………………………………….. 38
Глава 3. Экспериментальная часть………………………………………………………… 37
3.1 Применяемые материалы ………………………………………………………………….. 37
3.1.1 Вольфрам ……………………………………………………………………………………. 37
3.1.2 Керамика …………………………………………………………………………………….. 41
3.2 Помол порошков вольфрама ……………………………………………………………… 41
3.3 Определение усадки отлитой керамики и металлического порошка …….. 42
3.3.1 Усадка керамических образцов …………………………………………………….. 42
3.3.2 Обоснование состава металлизации ………………………………………………. 43
3.4 Изготовление металлизационной пасты …………………………………………….. 46
3.4.1 Выбор органической части металлизационных паст ………………………. 46
3.4.2 Схема изготовления пасты ……………………………………………………………. 46
3.4.3 Определение реологических свойств пасты …………………………………… 48
3.4.4 Нанесение маталлизационных паст на листы «сырой» керамики …….. 49
3.5. Совместное вжигание металлизации и керамики ……………………………….. 50
3.5.1 Удаление органической части ………………………………………………………. 50
3.5.3 Совместное вжигание …………………………………………………………………… 51
3.6. Определение проводимости металлизационных паст …………………………….. 51
ГЛАВА 4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ
И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ………………………………………………………………………. 54
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений …………………………………. 55
4.1.3 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………. 58
4.1.3 Диаграмма Исикавы …………………………………………………………………….. 59
4.2 Инициация проекта …………………………………………………………………………… 60
4.2.1 Цели и результат проекта …………………………………………………………….. 60
4.2.2 Организационная структура проекта …………………………………………….. 61
4.2.3 Ограничения и допущения проекта……………………………………………….. 61
4.3 Планирование научно-исследовательских работ …………………………………. 62
4.3.1 Структура работ в рамках научного исследования …………………………. 62
4.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ ………………………………. 64
4.3.3 Разработка графика проведения научного исследования ………………… 64
4.3.4. Бюджет научно-технического исследования (НТИ) ………………………. 69
4.3.4.1 Расчет материальных затрат НТИ ………………………………………………. 69
4.3.4.2 Расчет затрат на оборудование для научно экспериментальных
работ…………………………………………………………………………………………………… 69
4.3.4.3. Основная заработная плата исполнителей темы …………………………. 71
4.3.4.4. Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) ……. 73
4.3.4.5. Накладные расходы ………………………………………………………………….. 74
4.3.4.6. Формирование бюджета затрат научно-исследовательского ……….. 74
проекта ……………………………………………………………………………………………….. 74
4.4 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования ………………………………………….. 75
Заключение по разделу …………………………………………………………………………… 77
Глава 5. Социальная ответственность ………………………………………………………. 81
5.2 Производственная безопасность ………………………………………………………… 83
5.2.1. Анализ вредных факторов производственной среды ……………………… 85
5.2.1.1. Повышенная загазованность воздуха рабочей зоны ……………………. 85
5.2.1.2. Повышенная температура воздуха рабочей зоны ………………………… 86
5.2.1.3. Недостаточная освещенность ……………………………………………………. 87
Схема расположения светильников представлена на рисунке 5.1. …………… 90
Способ размещение светильников в лаборатории – симметричный, это
обеспечивает равномерное освещение оборудования и рабочих мест. …….. 90
5.2.1.4 Психофизические факторы ………………………………………………………… 90
5.2.1.5 Превышение уровня шума …………………………………………………………. 91
5.2.2 Анализ опасных факторов производственной среды ………………………. 92
5.2.2.1 Токсическое воздействие на организм человека ………………………….. 92
5.2.2.2 Электрический ток ……………………………………………………………………. 92
5.2.2.3 Движущиеся машины и механизмы ……………………………………………. 93
5.2.2.4 Повышенная температура поверхностей оборудования и
обрабатываемых материалов ………………………………………………………………… 94
5.3 Экологическая безопасность ……………………………………………………………… 94
5.3.1 Защита селитебной зоны ………………………………………………………………. 94
5.3.2 Защита атмосферы ……………………………………………………………………….. 95
5.3.3 Защита гидросферы ……………………………………………………………………… 95
5.3.4 Защита литосферы ……………………………………………………………………….. 95
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………………. 96
Заключение по разделу ……………………………………………………………………………… 98
Заключение ………………………………………………………………………………………………. 99
Список публикаций …………………………………………………………………………………. 100
Список используемой литературы ……………………………………………………………. 101
Приложение А ………………………………………………………………………………………… 101
CHAPTER 1. LITERATURE REVIEW ………………………………………………………. 105
1.1 Aluminum nitride ……………………………………………………………………………… 105
1.1.1 Physical properties ………………………………………………………………………. 105
1.1.2 Chemical properties ……………………………………………………………………… 106
1.1.3 Application area ………………………………………………………………………….. 107
1.2 Methods of forming AlN ceramics ………………………………………………………. 107
1.2.1 Slip casting …………………………………………………………………………………. 107
1.2.2 Cold pressing in molds …………………………………………………………………. 109
1.2.3 Hot pressing ……………………………………………………………………………….. 110
1.3 Methods of metallization of ceramics …………………………………………………… 113
1.4 HTCC и LTCC …………………………………………………………………………………. 115
1.5 Problem of creating a strong metal-ceramic connection…………………………… 118
1.5.1 СTE …………………………………………………………………………………………… 118
1.5.2 Differences in the nature of communication …………………………………….. 120
CHAPTER 2 RESEARCH METHODS ……………………………………………………….. 122
2.1 Goal and tasks ………………………………………………………………………………….. 122
2.2 Research methods ……………………………………………………………………………… 122
2.2.1 X-Ray diffraction analysis …………………………………………………………….. 122
2.2.2 Scanning electron microscopy ……………………………………………………….. 123
2.2.3 Determination of specific surface area …………………………………………….. 124
2.2.4 Determination of rheological properties of pastes ……………………………… 126
2.2.5 Determination of metallization conductivity …………………………………….. 126

Современные тенденции развития изделий электротехники является
увеличение удельной тепловой мощности, что неизменно приводит к
возникновению проблемы теплоотвода и необходимости снижения теплового
сопротивления цепи. Одним из важнейших вопросов при этом является
выбор материалов с высокой теплопроводностью. В этой связи одним из
перспективных материалов является нитрид алюминия (AlN)[1].
Поскольку керамика из нитрида алюминия является перспективным
материалом для подложек, она в последние годы широко изучается и
разрабатывается. Получение включает в себя производство AlN порошков,
изготовление керамических лент, металлизацию и AlN / W-многослойное
совместное спекание подложки. В настоящее время, благодаря появлению
технологии MЧM (Мульти чиповый модуль) многослойный модуль из
керамики высокой плотности становится ключевым методом для
изготовления металлокерамических изделий.
Объект исследования – технология совместного спекания

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Дарья Б. МГУ 2017, Журналистики, выпускник
    4.9 (35 отзывов)
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных ко... Читать все
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных компаниях, сейчас работаю редактором. Готова помогать вам с учёбой!
    #Кандидатские #Магистерские
    50 Выполненных работ
    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Математическое моделирование процесса производства автомобильных бензинов
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Модификация атактического полипропилена
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Менеджер онлайн в Telegram Написать