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氮化鋁（AlN）陶瓷具備優異的綜合性能，是近年來受到廣泛關注的新一代先進陶瓷，在多方面都有廣泛的應用前景。例如高溫結構材料、金屬溶液槽和電解槽襯里，熔融鹽容器、磁光材料、聚合物添加劑、金屬基復合材料增強體、裝甲材料等。尤其因其導熱性能良好，并且具備低的電導率和介電損耗，使之成為高密度集成電路基板和封裝的理想候選材料，同時氮化鋁—聚合物復合材料也可用作電子器材的封裝材料、粘結劑、散熱片等。氮化鋁在微電子領域應用的市場潛力極其巨大。氮化鋁還是導電燒舟的主要成分之一，導電燒舟大量地用于噴涂電視機的顯象管等器件、超級市場許多商品包裝用的涂鋁薄膜，有著廣泛的市場。但是，影響氮化鋁基陶瓷的推廣的主要因素之一，是采用傳統方法合成氮化鋁粉末，耗能高，生產周期長，生產成本高。本項目采用具有自主知識產權的創新技術，采用燃燒合成技術制取優質的氮化鋁陶瓷粉末，具有耗能低，生產周期短，雜質含量低，生產成本低等特點，具有廣泛的推廣價值。 燃燒合成（Combustion Synthesis，CS）又名自蔓延高溫合成（Self- Propagating High-Temperature Synthesis，SHS），是利用化學反應自身放熱合成材料的新技術，基本上（或部分）不需要外部熱源，通過設計和控制燃燒波自維持反應的諸多因素獲得所需成分和結構的產物。 自1994年以來，本項目負責人等針對燃燒合成氮化鋁陶瓷產業化的一系列關鍵問題，在氣-固體系氮化鋁基陶瓷的燃燒合成熱力學、動力學和形成機制等方面進行了深入研究后得到的創新成果。 本項目來源于國家教委高校博士點專項科研基金項目（1994.3-1997.3）。 本項目以應用基礎研究成果“燃燒合成氮化鋁基陶瓷的應用基礎研究”已于1999年通過專家函審。 采用本項目的技術，可以生產符合制作先進陶瓷要求的氮化鋁粉末，還可根據用戶要求，用此技術生產氮化鋁基陶瓷粉末。粉末的質量優良而穩定。 氮化鋁廣泛應用于高溫結構材料、金屬溶液槽和電解槽襯里、熔融鹽容器、磁光材料、聚合物添加劑、金屬基復合材料增強體、裝甲材料、高密度集成電路基板、電子器材的封裝材料、粘結劑、散熱片、導電燒舟等。

本研究基于重氮工藝反應熱危險性，利用先進的熱分析設備（反應量熱儀RC1、絕熱量熱儀ARC、差示掃描量熱儀DSC）對重氮工藝進行分析，通過測量獲得重氮工藝的目標工藝溫度、失控后體系能夠達到的最高溫度、失控體系最大反應速率到達時間為24小時對應的溫度、技術最高溫度等數據，改進工藝參數，降低工藝的熱危險性，防止失控反應，提高化工工藝的本質安全性。

（一）項目背景 當前以硅、砷化鎵為代表的第一和二代半導體接近其物理極限，以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導體是當前國際競爭熱點，也是我國發展自主核心半導體產業、實現換道超車的難得機遇。氮化鎵（GaN）特別適合制作高頻、高效、高溫、高壓的大功率微波器件，是下一代通信、雷達、制導等電子裝備向更大功率、更高頻率、更小體積和抗惡劣環境（高溫抗輻照）方向發展的關鍵技術。 目前氮化鎵基射頻器件已接近于商用，需解決從走出實驗室到小量中試的最后“1 公里”，重點攻克其在可靠性工藝和量產穩定性的瓶頸。 以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導體是當前國際競爭熱點，也是我國發展自主核心半導體產業、實現換道超車的難得機遇。 半導體作為信息時代的“糧食”，將成為 5G 基建、特高壓、城際高鐵和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中心、人工智能、工業互聯網等“新基建”七大領域發展的支柱性產業。而氮化鎵為代表的寬禁帶半導體先進電子器件，憑借其高效、高壓、高溫等優勢，將在“新基建”中大放異彩，可以彌補傳統半導體器件的技術瓶頸，滿足更高性能器件要求。 （二）項目簡介 5G 要求更高的數據傳輸速率，發射機的效率會出現指數級的下降。這種下降可以使用包絡跟蹤技術來修復，該技術已經在較新的 4G/LTE 基站以及蜂窩電話中采用。基站中的包絡跟蹤需要高速，高功率和高電壓，這些只有使用 GaN 技術才能實現。諸如 GaN 助力運營商和基站 OEM 等實現了 5Gsub-6-GHz 和 mmWave 大規模 MIMO 的目標。 GaN 可以說為 5Gsub-6-GHz 大規模 MIMO 基站應用提供了眾多優勢：1、在 3.5GHz 及以上頻率下表現良好，對比其他產品優勢明顯。2、GaN 的特性能轉化為高輸出功率，寬帶寬和高效率。采用 DohertyPA 配置的 GaN 在 100W 輸出功率下的平均效率達到 50%至 60%，明顯降低了發射功耗。3、在高頻和寬帶寬下的效率意味著大規模 MIMO 系統可以更緊湊。4、可在較高的工作溫度下可靠運行，這意味著它可以使用更小的散熱器。 根據 Strategy Analytics 的數據，預計 5G 移動連接將從 2019 年的 500 萬增長到 2023 年的近 6 億。所以需求還將不斷上漲。 根據Strategy Analytics的數據，預計5G移動連接將從2019年的500萬增長到2023年的近6億。所以需求還將不斷上漲。 Efficient Power Conversion 的首席執行官兼聯合創始人Alex Lidow 討論5G時也說道：“基站中的包絡跟蹤需要高速，高功率和高電壓，這些只有使用GaN技術才能實現。根據Yole Development公司發布的2018年度報告數據顯示，隨著全球整體數據流量的激增，我國5G產業將迎來大規模的需求增長。預計到2022年，我國5G基站規模將達到千億市場，5G基站數量將達百萬個。所以未來氮化鎵基射頻器件是5G通信基站收發端的核心。 氮化鎵基射頻器件是華為和中興發展 5G 通信產業的核心器件，西安電子科技大學氮化鎵射頻器件研究團隊自 2016 年起就與華為西安研究所、中興西安研究所等國內主流5G通信公司協同攻關開展氮化鎵基射頻器件的研究，目前承擔的流片服務項目合計約 500 萬元。 2017 年，西安電子科技大學與西安市高新區、西電電氣集團等聯合成立“陜西半導體先導技術中心”，中心致力于推動陜西第三代半導體產業發展，促進以氮化鎵為代表的射頻器件、功率器件等加速產業化，2019 年團隊向陜西半導體先導技術中心轉讓專利 35 項，作價 2000 萬元，雙方正在聯合推進搭建第三代半導體中試平臺，平臺將會立足西安，服務全國，提升氮化鎵基射頻器件量產工藝可靠性，實現相關技術成果轉化。 （三）關鍵技術 本項目由西安電子科技大學作為技術攻關的主要單位，制定技術路線，保障國家重大科技專項“高效 GaN 微波功率器件及可靠性研究”和“5G 移動通信 GaN 芯片可靠性機理研究”研究，與華為和中興聯合開展工程合作項目實施，加快解決器件工藝可靠性工程問題，重點開展氮化鎵微波功率與太赫茲器件工程技術研究，突破高性能低缺陷外延材料生長、高效率高可靠氮化鎵微波功率器件工藝技術等關鍵瓶頸問題，協助規模量產高效率 S-Ku 波段典型氮化鎵功率器件和模塊、5G 基站核心射頻模塊。

為白色或灰白色結晶粉末，在常溫干燥下穩定，易溶于水，微溶于乙醇。在弱堿性水溶液中穩定，在中性，酸性溶液中極不穩定。具有強還原性，極易被氧化，自燃。該產品由于用途十分廣泛，在國內外市場上常年均屬于緊俏物資。 由于傳統的生產方法中要用到價格昂貴的鋅粉而使其產量受到極大的限制；為解決這一問題，專家們開始研究其它的生產工藝來制備保險粉，于是出現了原料來源方便，價格低廉的甲酸鈉法生產連二亞硫酸鈉（即保險粉）。目前該技術幾乎取代了傳統的鋅粉法。 連二亞硫酸鈉作為強還原劑，主要用于印染工業作為媒染劑，撥染劑，因能將染色缺陷撥色重染因而俗稱保險粉。還廣泛用于棉，麻，紙漿中，食品工業中飴糖制造，陶土的漂白；用于制造還原染料，醫藥，橡膠抗氧劑以及用于金銀的回收，銅板印刷和氧化分析等方面。由于用途廣，功能特殊，暫無可替代的產品，尤其在紡織印染行業中的重要作用，使其國內市場供應處于緊張狀態，同時還要向有關國家和地區出口，市場前景一直很好。

我國由于特殊的地質條件，大慶油田、勝利油田、大港油田等三次采油已經開始廣泛采用聚丙烯酰胺驅油技術。國內外的聚丙烯酰胺上料都是由人工來完成的，工人的勞動強度大，粉塵飛揚，需戴口罩，帽子等才能工作，當吸收的PAM大于5000PPM時因腸胃粘膜對營養的吸收被粘阻而有害。 本項目應用現代機械、電氣、氣壓傳動和PLC控制技術集成設計制作了擁有自主知識產權的自動切袋倒料裝置；并采取多項措施保證人與粉塵的隔離；基于PLC開發了自動控制系統；并應用皮帶輸送、螺旋輸送和負壓輸送等多種輸送方式構建了聚丙烯酰胺干粉的自動上料系統。 本項目解決了袋裝粉料上料時的粉塵污染，有效預防塵肺、呼吸道等職業病的發生，填補了國內聚丙烯酰胺干粉自動上料系統技術空白；具有顯著的社會效益。本項目已在勝利油田得到了推廣應用。

可以量產/n目前合成溴鉛銫粉體大多采用去離子水做溶劑的化學共沉淀法，雖然溴化鉛和溴化銫在去離子水中有較高的溶解度，且用去離子水作溶劑能大量合成溴鉛銫粉料，但是水基液相法易產生副產物CsPb4Br6 和CsPb2Br5。針對現有技術的以上缺陷或改進需求，該項目提供了一種溴鉛銫粉體制備技術，其目的在于獲取純度高，雜相少，顆粒均勻的溴鉛銫粉體。該制備方法中，起始溶液以氫溴酸為溶劑，化學共沉淀反應中以氫溴酸為底

納米金屬粉體材料廣泛用于催化劑、潤滑劑、建筑材料、陶瓷材料、氣敏材料、絕緣材料、紡織材料、發光材料、木材、滅火劑、生物醫學材料等，在冶金、機械、化工、電子、國防、核技術、航空航天等領域具有極其重要的潛在應用價值。金屬納米粉體制備技術是納米金屬粉體材料研究、開發和應用的關鍵。本技術依托南京工業大學粉體研究所，已開發出三代年產1000公斤級高性能、高產率直流電弧等離子體蒸發金屬納米粉體連續制備產業化生產線，并實現了平均粒度在15～300nm的金屬Cu、Ni、Fe、Ag、Sn、Bi、Zn、Co、不銹鋼及高均勻混合性Cu-Ni-Sn等金屬粉體材料的產業化生產。所制備的納米金屬粉體純度高，可滿足不同行業特別是電子行業對高純度納米金屬粉體的需求；可滿足多系列、多品種納米金屬粉體的生產，易控制粉體的粒徑以及粒度分布；有利于降低粉體粒度分布范圍，減小粒度；易收集，包裝，且能在后續環節中保證粉體的高純度。該生產線具有能量利用率高，制備成本低，產率高；可靠性高，易維護；原材料可適應性強，即可采用不規則金屬塊體，也可采用粉體；產品均一性好等優點。目前，該技術已成功轉讓給相關企業，并在同行業具有強的競爭優勢。技術優勢(特點、指標等) 生產線真空度高，極限真空度可達5×10-4 Pa，采用三槍結構，為高均勻性復合金屬納米粉體、合金納米粉體和薄殼修飾形納米粉體的制備奠定了基礎；采用最新的等離子體電源組合技術，可有效解決國內現行產業化生產線依賴使用國外進口大功率等離子體電源的現狀；根據不同金屬特點，在一條生產線上，采用不同結構粒子控制器，可有效解決多品種金屬納米粉體的生產問題；引入納米粉體分級系統，可進一步降低生產金屬納米粉體的粒度分布范圍，提高產品質量；所研制的生產線已考慮到金屬納米粉體的鈍化、真空儲存和設備與后續產品生產設備的連接等問題；采用復合蒸發和特殊蒸發坩堝技術，可進一步提高設備能量利用率，降低制備成本；設備主要操作由計算機控制，易于操作，穩定性高。與國內現有技術相比，在粒度相同情況下，銅粉產率可提高1.5倍，鎳粉產率可提高2倍，銀粉產率可提高5倍，鐵粉產率可提高2～5倍。基本解決了現有納米金屬粉氣相法生產中存在的產率低、成本高、純凈度低等問題。中國顆粒學會鑒定結果認為該技術達到國際先進、國內領先水平。

研發階段/n內容簡介：本項目采用納米復合技術，通過特殊方式制備納米TiO2并包覆特種催化粉體以得到納米抗菌粉，是一種廣譜抗菌的無機納米抗菌材料。產品具有如下特點：（1）即效性，一般無機抗菌劑需24小時起抗菌作用，而該產品低于1小時；（2）抗菌耐久性好，不象其它抗菌材料會隨抗菌成份的容出，效果下降；（3）安全無毒，可用于食品添加劑，對皮膚無刺激；（4）用量少（僅0.5%-1.0%）。技術指標：用量1%室溫1小時內粉體抗菌能力在97%以上，對細菌、霉菌、真菌、酵母都有很強殺滅能力。應用范圍：本技術產品可

原創性開發出 WC 基復合粉末的制備技術，粒徑分布為 60-500nm，成分為 WC-Co，WC-Co- Cr，WC-η 等含量可調。技術特色和優勢為： （1）使用常規設備，顯著簡化了工藝路線和縮短了生產周期，且具有能耗低、排放少、節能環保的  突出特點，低成本、短流程。（2）復合粉的粒度及分布可控，物相純凈，易于控制缺碳相和游離碳。（3）粘接相在WC 基體中分布均勻，解決了納米相極易團聚的問題。（4）復合粉熱力學性質穩定，在加熱中不易突發晶粒粗化。（5）技術路線的特點和要求易于實現工業產業化。超細/ 納米WC 基復合粉是耐磨損耐腐蝕硬質合金防護涂層、高性能硬質合金塊材生產的關鍵原料。