DE1767967C

DE1767967C - Verfahren zur Herstellung von Sinter korpern aus Aluminiumnitrid

Info

Publication number: DE1767967C
Authority: DE
Inventors: Katsutoshi Inoue Hiroshi Kawasaki Komeya (Japan)
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Publication date: 1972-08-24

Description

Zersetzung eines organischen Bindemittels entstandenen freien Kohlenstoff aus dem Aluminiumnitrid-Sinterkörper wirksam zu entfernen.

Das Aluminiumoxid reagiert nämlich bei einer Temperatur von über 1600⁰C mit dem freien Kohlenstoff im Sinterkörper nach der Formel

AI₁O, + 3C + N₁ -* 2AIN + 3CO

wobei Kohlenstoffmonoxid entsteht. Die Menge an Aluminiumoxid ist also dann ausreichend, wenn sie stöchiometrisch der Menge des im organischen Bindemittel ciiihaiicncii Kohlenstoffs entspricht. Selbst wenn freies Aluminiumoxid im Sinterkörper übrigbleibt, stellt das keine Einschränkung für die Verwen- Ηιιησ ein«»« finlrhm Sintorlrftroorc Har Ao Aluminium-Oxid, dessen Schmelzpunkt bei 2050° C liegt, ausgezeichnet '..Trosionsfest gegenüber geschmolzenen Metallen ist und sich leichter sintern läßt als Aluminiumnitrid, so daß es die mechanische Festigkeit des gesinterten Materials noch erhöht. Trotzdem ist es erwünscht, den verbleibenden Rest an Aluminiumoxid so klein wie möglich zu halten, um möglichst viel von den Eigenschaften des Alurniniumnitrids auszunutzen, beispielsweise seine Nichtbenetzbarkeit in Metallschmelzen.

Obwohl Aluminiumnitrid unter normalem Druck nicht in die flüssige Phase übergeht und schwierig zu sintern ist, steigt die Sinterfähigkeit in stärkstem Maße, wenn die Teilchengröße unter 2,5 μηι liegt, was für die Verdichtung de Materials während des Sinterns bei hoher Temperatur sehr günstig ist. V/enn feines Aluminiumnitridpulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von unter 0,5 μπι verwendet wird, so könnte der Mischungsanteil an metallischem Aluminiumpulver weiter erhöht werden, so daß eine Verringerung des Anteils an verhältnismäßig teuerem Aluminumnitrid und eine weitere Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Sinterkörpers möglich wäre. Eine derartig feine Teilchengröße ist jedoch sehr schwierig herzustellen und führt außerdem auch zu Problemen bei der Formgebung des Materials. Bei dem Aufschütten von sehr feinteiligen Pulvern können sich nämlich leicht einzelne Teilchen nach Art einer Brücke so nebeneinanderlegen, daß größere Hohlräume entstehen, die bei dem anschließenden Verpressen nicht mehr verschwinden und somit eine ungleichmäßige Verteilung des Preßdruckes in dem Material zur Folge haben. Dadurch entstehen im Sinterkörper leicht Deformationen. Auf der anderen Seite ist bei einer Teilchengröße des metallischen Aluminiums von über 2,5 μηι wegen der dann zwangläufig höheren Porosität die Verdichtung des Preßkörpers während des Nitrierens und während des Sinterns nicht ausreichend.

Durch einen hohen Anteil an metallischem Aluminium in der Mischung wird nicht nur das verhältnismäßig teuere Aluminiumnitrid eingespart, sondern auch eine höhere Dichte des Sinterkörpers erzielt. Ist jedoch das Gewichtsverhältnis von Aluminium zu Aluminiumnitrid größer als 1:1, so neigen die Aluminiumteilchen zur Koagulation und erschweren dadurch die Bildung eines homogenen Gefüges. Ist das Gewichtsverhältnis von Aluminium zu Aluminiumnitrid kleiner als 1:3, so besteht infolge der sehr feinen Aluminiumnitridteilchen keine genügende Verformbarkeit; außerdem treten bei der Formgebung leicht die obenerwähnten Deformationen auf. Diese Deformationen können zwar durch Verringerung des Druckes beim Formpressen vermieden werden, jedoch wird dann infolge der höheren Porosität kein dichter Sinterkörper erhalten.

Eine zweckmäßige Weiterbildung des Verfahrens umfaßt folgende Schritte: Ein Pulvergemisch aus Aluminiumnitrid, metallischem Alumi: ium. Aluminiumoxid und einem organischen Bindemittel, wie Paraffin, Stearinsäure, Polyvinyl-Alkohol od. ä., wird kalt ge-

o preßt und der Preßkörper in ein Einbettungspulver mit hohem Schmelzpunkt, wie Aluminiumnitrid, Bornitrid, Silica od. ä., in einer Muffel eingebettet. Nun wird die Muffel mit dem Preßkörper in einer Stickstoffoder Inertgasatmosphäre allmählich von Ra'imtem-IS peratur bis auf etwa 300 bis 400° C erhitzt, um soweit

verdampfen zu lassen. Nachdem der Preßkörper aus der Muffel herausgenommen ist, wird das in ihm enthaltene Aluminium nitriert durch eine Behandlung bei

ao einer Temperatur von 580 bis 620⁰C im Stickstoffoder Ammoniakstrom. Der Abschluß dieses Nitriervorgangs ist infolge eines Abklingens einer exothermen Reaktionswärme im Preßkörper feststellbar. Danach wird der Pf ßkörper zusammen mit einem Einbettungspulver in die Muffel eingebracht und in einer Stickstoffoder Inertgasatmosphäre bei Temperaturen zwischen 1600 und 2200⁰C gesintert. Eine Sintertemperatur unter 160O⁰C ist ungenügend, während Sintertemperaturen von über 2200⁰C das Verdampfen eines Teiles des Aluminiumnitrids bewirken.

Durch Einhaltung der Teilchengröße und des Mischungsverhältnisses zwischen Aluminiumnitrid und metallischem Aluminium wird auch der direkte Kontakt zwischen den Aluminiumteilchen infolge der dazwischenliegenden Aiuminiumnitridteilchen vermieden und dadurch der Temperaturanstieg bei der Nitrierreaktion gering gehalten; es wird auch vermieden, daß die Aluminiumteilchen zähflüssig werden, miteinander koagulieren und zu einem heterogenen Gefüge des Sinterkörpers führen. Da ein größerer Anteil an Aluminium verwendet werden kann, werden die Fließeigenschaften des Pulvergemisches verbessert und gleichzeitig der Mischungsanteil des teuren Aluminiumnitrids und somit die Kosten des Erzeugnisses verringert. Durch das allmähliche Verdampfen des organischen Bindemittels in einem Einbettungspulver in einer Muffel wird außerdem die Menge an eingeschlossenem Kohlenstoff von ,vornherein äußerst gering gehalten.

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen beschrieben.

Beispiel 1

8 g Stearinsäure wurden einem Gemisch aus 65 g Aluminiumnitridpulver (maximale Teilchengröße: 42μΓη), 25 g Aluminiumoxidpulver gleicher Teilchengröße und 20 g metallischem Aluminiumpulver (maximale Teilchengröße: 74μπι) zugegeben, und diese Mischung wurde unter einem Druck von 10 t/cm² zu einem zylindrischen Körper von 8 mm Durchmesser und 20 mm Länge geformt. Der Preßkörper wurde in eine mit Aluminiumnitridpulver gefüllte Molybdän-Muffel gebracht und in einem Stickstoffstrom von 800 Liter/h unter Einhaltung der folgenden Tempcraturdradienten erhitzt:

5 6

grd/h der kohlenstcffgehalt durch die Zugabe von Alumi-

von Raumtemperatur bis 300° C 50 niumoxid ganz entscheidend verringert, und die

von 300 bis 400" C ' 25 Gegenwart von Aluminiumoxid verbesserte die mecha-

von400bis 550" C . . ... 50 nische Festigkeit des Sinterkörpers.

von 550bis 70O⁰C 25 5 Beispiel 2

von700bis 170O⁰C 200 Beispiel l

Aluminiumnitridpulver, Aluminiumoxidpulver und Die Temperatur von 1700⁰C wurde 4 Stunden lang metallisches Aluminiumpulver, alle mit einer maxima-

eingehalten. Die Biegefestigkeit des Sinterkörpers len Teilchengröße von 42 μπι, wurden in den in Ta-

wurde mit 17,5 kp/mm* ermittelt, sein Gehalt an io belle 1 angegebenen Mischungsverhältnissen miteinan-

freiem Aluminiumoxid betrug 6,2% und sein Gehalt der gemischt, und jedem Gemisch wurde Paraffin als

an freiem Kohlenstoff OSiS⁰I₀. organisches Bindemittel zugegeben. Jedes Gemisch

Zum Zwecke des Vergleichs mit dem üblichen Ver- wurde unter einem Druck von 5 t/cm* zu einem zylin-

fahren wurden 80 g des gleichen Aluminiumnitrid- drischen Körper von 8 mm Durchmesser von 20 mm

Dulvers und 20 g metallisches Aluminiumpulver, wie ts Länge geformt. Die Preßkörper wurden nun wärme-

es bei dem vornergenenaen ncis^iti vunv.jvc —_rj., w.—i„i* ;„A^_m eic in einen mit Aluminiumnitrid-

als Ausgangsmaterial gemischt und wie oben verarbei- pulver gefüllten Kohlebehälter eingelegt wuiusu,

tet. Die Biegefestigkeit des Sinterkörpers lag bei dessen Temperatur mit e' - )r Zunahme von 100 grd/h

13 kp/mm², der Gehalt an Aluminiumoxid bei 0,7% bisauf 1800° C in einem Stickstoff strom von 800 Liter/h

und an freiem Kohlenstoff bei 1,70%. ao gesteigert und anschließend 3 Stunden lang auf der

Hierbei sowie in den folgenden Beispielen wurde die Endtemperatur gehalten wurde.

Biegefestigkeit bei einem Abstand der Unterstützungs- Die Meßergebnisse der Dichte und Biegefestigkeit

punkte von 10 mm ermittelt. und der Gehalt an Aluminiumoxid und an freiem

Wie die obigen Ergebnisse erkennen lassen, wurde Kohlenstoff sind in Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1

Probe	AlN	Gewichtsanteile	Al	Paraffin	Dichte	Biege festigkeit	Verunreinigungen, Gewichtsprozent	^C
	65	Al₁O,	20	3	g/cm*	kp/mm·	Al₁O,	0,04
1	65	15	20	8	2,59	18,0	11,2	0,08
2	70	15	20	3	2,48	15,9	9,4	0,10
3	70	10	20	8	2,58	16,7	7,4	0,17
4	75	10	20	3	2,49	15,2	6_tQ	0,25
5	75	5	• 20	8	2,55	14,3	3,5	0,45
6	78	5	20	3	2,45	12,0	3,3	0,36
7	78	2	20	8	2,58	11,5	1.5	0,80
8	85	2	5	8	2,48	10,3	1,10	0,08
9	80	10	10	8	2,20	8,7	8,9	0,18
10	60	10	30	8	2,38	9,7	7,7	0,19
11	50	10	40	8	2,59	15,5	5,8	0,18
12	30	10	60	8	2,58	18,1	5,9	0,24
13	20	10	70	8	2,61	19,2	4,9	0,28
14	10	10	80	8	2,65	21,2	5,1	0,41
15	80	10	20	8	2,70	24,3	4,8	0,85
16	0		2,42	9,7	0,05

Proben 1 bis 15: erfindungsjemäß hergestellt.
Probe 16: Vergleichsversuch.

Beispiel 3

Fünf verschiedene Sorten Aluminiumnitridpulver mit Teilchengrößen von 4,6, 2,9, 2,5, 1,5 und 0,5 μτη und zwei Sorten metallisches Aluminiumpulver mit Teilchengrößen von 2,5 und 1,9 μπι wurden in den in Tabelle 2 aufgeführten Kombinationen als Ausgangsmaterial verwendet, wobei das Gesamtgewicht jeder Mischung 200 g betrug. Jeder Mischung wurden 20 g Alurfiiniurnoxidpulver zugegeben, wonach in einem Kugclmühlentepf 48 Stunden lang gemischt wurde. Mit jeweils 5^C'/_O Stearinsäure als Bindemittel wurden die einzelnen Gemische unter einem Druck von 5 bzw. 10 t/cm² zu zyl'..idrischcn Körpern von 8 mm Durchmesser und 15 mm Länge kaltgepreßt. Jede Probe wurde 'innerhalb einer Stunde auf 300"C und dann innerhalb von 1 Stunden von 300 auf 400°C erhitzt, um die Stearinsäure soweit wie möglich auszutreiben.

Dann wurde die Temperatur der Proben im Stickstoffstrom innerhalb von 3 Stunden auf 600° C erhöht und zu' Durchführung der Nitrierbehandlung 3 Stunden lang auf 600° C gehalten.

Während des Nitriervorganges erhöhte sich die Temperatur der Proben mit einer Teilchengröße des Aluminiumnitrides zwischen 2,9 und 4>6 μίτι infolge der starken Reaktionswärme. Bei Proben mit Aluminiumnitrid in Teilchengrößen unter 2,5 μΐη wurde keine solche Temperaturerhöhung beobachtet. Die bei Aluminiumnitrid mit Teilchengrößen zwischen 2,9 und 4,6 μπι beobachtete exotherme Reaktion hatte eine mit ansteigendem Ali'miniumanteil deutlich ansteigende Tendenz. Die auf diese Weise nitrierten Proben wurden dann mit 200 grd/h bis auf 1700°C aufgeheizt und Einhaltung dieser Temperatur während 6 S'unden gesintert.

Verschiedene charakteristische Eigenschaften der so erhaltenen geformten und gesinterten Körper sind in Tabelle 2 aufgeführt. Die Prüfung auf Homogenität

des Gefüges erfolgte durch Betrachtung einer Schnittfläche des Sinterkörpers und Messung der Härteverteilung.

Tabelle

	Aluminiumnitrid	Anteile	Metallisches Aluminium	Anteile	Druck	Charakteristische Eigenschaften	Dichte	Biege
		Gewichts		Gewichts	beim	der geformten und gesinterten Körper	Ύ.	festigkeit
Probe	mittlere	prozent	mittlere	prozent	Form		80,5	kp/mm'
	Korngröße	85	Korngröße	15	pressen	Homo-	85,5	8,1
	μΠΊ	80	μιη	20	t/cm«	genital ;	89,0	17,6
17	4,6	75	1,9	25	10	Δ	81,4	15,1
18	4,6	85	1,9	15	10	χ	83,2	7,5
19	4,6	80	1,9	20	10	χ	90,7	15,5
20	2,9	75	1,9	25	10	O	84,1	25,7
21	2,9	80	1,9	20	10	Δ	91,5	13,8
22	2,9	75	1,9	25	10	χ	93,0	25,0
23	2,5	79	1,9	30	10	O	85,5	22,1
24	2,5	80	1,9	20	10	O	91,1	8,2
25	2,5	75	1,9	25	10	Δ	94,0	23,0
26	1,5	70	1,9	30	10	O	93,5	28,1
27	1.5	65	1,9	35	10	O	93,5	30,5
28	1,5	70	1,9	30	10	O	94,4	35,5
29	1,5	60·	1,9	40	10	Δ	95,5	34,1
30	0,5	50	1,9	50	10	O	95,0	39,5
31	0,5	45	1,9	55	10	C	80,5	38,4
32	0,5	65	1,9	35	10	O	90,1	27,1
33	0,5	70	1,9	30	10	χ	87,1	23,2
34	1,5	70	1,9	30	5	O	90,4	25,1
35	2,5	75	1,9	25	5	O	24,8
36	2,5	2,5	5	O
37	2,5	2,5	10	O

*) O homogenes Gefüge.

Δ .... annähernd homogenes Gefüge, χ .... heterogenes Gefüge.

Aus Tabelle 2 ist jedoch nicht ersichtlich, daß bei *o den Proben mit einer mittleren Teilchengröße des Aluminiumnitrids von 2,5, 1,5 und 0,5 μιη und einem Aluminiumgehalt von unter 25% Deformationen im Sinterkörper infolge eines hohen Verformungsdruckes beobachtet wurden. Diese Erscheinung tritt verstärkt dann auf, wenn die Teilchengröße und der Aluminiumgehalt kleiner werden.

Zum Vergleich wurde das Verfahren nach Beispiel 3 mit einer Sintertemperatur von 2000° C wiederholt. Die Dichte der Sinterkörper war höher als bei dem Versuch nach Beispiel 3.

Beispiel 4

55

80 g Aluminiumnitridpulver mit einer mittleren Teilchengröße von 2,8 μηι, 90 g Aluminiumpulver mit einer mittleren Teilchengröße von 1,9 |im und 10 g Aluminiumoxidpulver wurden in einer Kugelmühle 3 Stunden lang gemischt. Das Gemisch wurde mit 3 £ Paraffin als Bindemittel unter einem Druck von 1 t/cm* zu einer Scheibe von 50 mm Du/chmesser und 5 mm Dicke geformt. Der Preßköipei wurde dann zu· samnien mit Aluminiumnitridpulver in eine Molybdän- 6s Muffe' mit 80 mm Durchmesser und 100 mm Höhe gelegt und in einem elektrischen Ofen erhitzt. Zuerst wurde der Picßkörper in einem Stickstoffstrom von 1000 Liter/h mit den in Tabelle 3 aufgeführten Temperaturgradienten erhitzt.

Tabelle 3

Temperaturgradienten

Raumtemperatur bis 300⁰C 100 grd/h

300 bis40O⁰C 25

Nach Erreichen einer Temperatur von 400⁰C wurde der Körper abgekühlt, der Muffel entnommen und anschließend auf einer Unterlage aus Aluminiumnitrid in einen Röhrenofen mit einer Quarzröhre mil hohem Reinheitsgrad und einem aus Korund bestehenden Heizelement gelegt Der Nitriervorganj wurde durch Einleiten von Stickstoff in einer Meng« von 800 Liter/h in den Ofen und Steigerung der Tem peratur um 50 grd/h bis auf 600⁰C und EinhaUei dieser Temperatur über !','»Stunden durchgeführ; Nach Beendigung des Nitrieiens wurde dk Prob weiter erhitzt, indem sie zusammen mit Aluminium nitridpulver und in einem Stickstoffstrorr. vo 800 Liter/h in einen aus Kohle bestehenden Behält« gelegt wurde, dessen Temperatur um 100 grd/h bis ai 1700⁰C gesteigert wurde. Diese Temperatur wurd 3 Stunden lang eingehalten.

Der se erhaltene Sinterkörper hatte eine Biegt festigkeit von 19 kp/rr.m¹, ein homogenes Gefflge uri einen Gehalt an freiem Kohlenstoff von 0,03 °/₀.

209635/2C

ίο

B e i s ρ i e I 5 bis auf 2100⁰C während 3 Stunden bei Endtemperatur

vorgenommen wurde.

Es wurde hierbei wie im Beispiel 4 verfahren, mit Der so erhaltene Sinterkörper hatte eine Biege-

kusnahme der Sinterung, die nach Aufheizen von festigkeit von 25,4 kp/mm², ein homogenes Gefüge und mit einem Gradienten von 100 grd/h 5 einen Gehalt an freiem Kohlenstoff von 0,02%·

Claims

ι 2 mittels und durch Verpressen und anschließendes Sintern in einer Stickstoffatmosphäre, um im Preß- Patentansprucne: körper den Nitriervorgang auszulösen. Die Sinterkörper weisen jedoch eine nachteilig große Porosität

1. Verfahren zur Herstellung von Sinterkörpern S und entsprechend eine geringe mechanische Festigkeit aus Aluminiumnitrid, dadurch gekenn- auf.

zeichnet, daß ein Pulvergemisch aus Alumi- Zwar ergibt das zuletzt genannte Verfahren eine niumnitrid mit einer durchschnittlichen Teilchen- verbesserte Dichte und mechanische Festigkeit, hat größe zwischen O₁S i'nd 2,5 μιη und in einer ein- aber dafür den Nachteil, daß das verwendete organische bis dreifachen Menge des Anteiles an metallischem io Bindemittel, z. B. Paraffin, Stearinsäure, Polyvinyl-Aluminium, aus metallischem Aluminium mit Alkohol und ähnliches Material an der Oberfläche der einer durchschnittlichen Teilchengröße von weniger metallischen Aluminiumteilchen haftet und schwierig als 2,5 μιη, aus Aluminiumoxid und aus einem zu entfernen ist, selbst wenn vor dem Nitriervorgang organischen Bindemittel formgepreßt wird, der noch eine Abscheidungsoperation eingeschaltet wird. Preßkörper zum Verdampfen des Bindemittels 15 Infolgedessen unterliegt das in der Mischung zurückunter Stickstoff oder einem inerten Gas erhitzt bleibende Bindemittel während des N.riervorganges wird, das Nitrieren des im FretSkorper entnaiienen cmci matuuue _Unu μ*:^ ;.» c:„*._ri.s^.., „1. »_„;».

Aluminiums in Stickstoff oder Ammoniakgas bei Kohlenstoff zurück, der nicht mit dem Aluminiumeiner Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes nitrid reagiert. Während das metallische Aluminium von Aluminium durchgeführt wird und der Preß- ao schließlich in stabiles Aluminiumnitrid umgewandelt körper anschließend unter Stickstoff oder Inertgas wird, bleibt der freie Kohlenstoff unvermeidlich als bei einer Temperatur zwischen 1600 und 22OO°C Verunreinigung im Sinterkörper zurück, selbst wenn gesintert wird. nach dem Nitriervorgang noch ein weiteres Sintern

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- bei hoher Temperatur eingeschaltet wird. Wird aber zeichnet, daß der Preßkörper zum Verdampfen des 35 ein solcher Sinterkörper als Tiegel zum Schmelzen organischen Bindemittels in einem Einbettungs- von Metallen, wie Aluminium, benutzt, so reagiert der pulver mit hohem Schmelzpunkt in einer Muffel Kohlenstoff mit dem Schmelzgnt; die Reaktionseingebettet und langsam bis auf weniger als 400⁰C produkte verschlechtern nicht nur den Reinheitsgrad erhitzt wird, daß das Nitrieren außerhalb der der Schmelze, sondern verringern auch die Lebens-Muffel bei einer Temperatur zwischen 580 und 3° dauer des Tiegels. Ein weiterer Nachteil dieses Ver-62ü°C und das Sintern wiederum durch Einbetten fahrens besteht darin, daß die beim Nitrieren des des Preßkörpers in einem Einbettungspulver in Aluminiumanteils erzeugte Wärme das nicht reaeiner Muffel durchgeführt wird. gierende Aluminium verflüssigt und zum Koagulieren

bringt, wodurch der Sinterkörper ein heterogenes

35 Gefüge erhält.

Das Ziel der Erfindung ist, unter Vermeidung der

obengenannten Nachteile, die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Sinterkörpern aus Aluminiumnitrid von großer Reinheit, hoher Dichte und

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung 4° mechanischer Festigkeit, wobei Kohlenstoffeinschlüsse von Sinterkörpern aus Aluminiumnitrid aus einer nur in äußerst geringem Maße vorhanden sein sollten. Pulvermischung von Aluminiumnitrid, Aluminium- Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß oxid und metallischem Aluminium. ein Pulvergemisch aus Aluminiumnitrid, mit einer Aluminiumnitrid hat gegenüber Aluminium eine durchschnittlichen Teilchengröße zwischen 0,5 und zwei- bis dreimal höhere Wärmeleitfähigkeit, eine 45 2,5 μιη und in einer ein- bis dreifachen Menge des gegenüber anderen keramischen Stoffen höhere Warm- Anteiles an metallischem Aluuiinium, metallischem festigkeit, eine ausgezeichnete Wärmeschockbeständig- Aluminiumoxid, Aluminium mit einer durchschnittkeit dank seines niedrigen Temperaturkoeffizienten, liehen Teilchengröße von weniger als 2,5 μιη, und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit bei hohen einem organischen Bindemittel formgepreßt wird, der Temperaturen gegenüber Säuren und flüssigen Me- 50 Preßkörper zum Verdampfen des Bindemittels unter tallen, eine ausgezeichnete elektrische Isolationswir- Stickstoff oder einem inerten Gas erhitzt wird, das kung und Dielektrizitätskonstante im Hochfrequenz- Nitrieren des im Preßkörper enthaltenen Aluminiums bereich mit einem ungewöhnlich niedrigen dielek- in Stickstoff oder Ammoniakgas bei einer Temperatur trischen Verlustfaktor. unterhalb des Schmelzpunktes von Aluminium durchWegen dieser verschiedenen ausgezeichneten Eigen- 55 geführt wird, und der Preßkörper anschließend unter schäften findet Aluminiumnitrid eine breite Anwen- Stickstoff oder Inertgas bei einer Temperatur zwischen dung als wärmebeständiges, isolierendes oder dielek- 1600 und 2200⁰C gesintert wird,
trisches Material bei hohen Temperaturen, oder als Die Teilchengröße und das Mischungsverhältnis Tiegelwerkstoff zum Schmelzen von Silicium, Ger- zwischen Aluminiumnitrid und metallischem Alumanium, Gallium, Aluminium und ähnlichen EIe- 60 minium muß dabei, wie erwähnt, in bestimmten menten. Grenzen gehalten werden. Ferner wird das Verüblicherweise werden Formkörper für diese Zwecke dampfen des organischen Bindemittels und das Sin· durch Formgebung von Aluminiumnitridpulver mit tern vorzugsweise durch Einbetten des Preßkörper: nachfolgendem Sintern des geformten Gegenstandes in ein Pulver mit hoher Schmelztemperatur in einei in einer Stickstoffatmosphär; hergestellt. Alternativ 65 Muffel durchgeführt, während das Nitrieren de; können sie hergestellt werden durch Mischung von Aluminiumpulvers im Preßkörper außerhalb de: Aluminiumnitridpulver und metallischem Aluminium- Muffel erfolgt.

unter Zusatz einer kleinen Menge eines Binde- Durch die Erfindung ist es gelungen, den durcl