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!

    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
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    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
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 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)