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!

    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
    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
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 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)