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!

    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 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
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 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)
    Исследование золы Северской ТЭЦ как наполнителя в серные композиционные материалы
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)