Исследование и разработка способов получения перспективных поглощающих СВЧ излучение керамических материалов на основе нитрида алюминия для изделий электронной техники

Название НИОКТР	Исследование и разработка способов получения перспективных поглощающих СВЧ излучение керамических материалов на основе нитрида алюминия для изделий электронной техники
Аннотация	Научная проблема, на решение которой направлен проект, обусловлена необходимостью развития нового научного направления в порошковой металлургии и физике спекания, которое заключается в выявлении закономерностей формирования структуры дефектов кристаллической структуры материалов (точечных, двумерных и объёмных) при консолидации (прессовании и спекании) порошков. Ранее исследования были направлены в основном на изучение закономерностей формирования беспористого материала или материала с заданной пористостью. Однако важными являются не только объёмные дефекты (поры), но и точечные дефекты (атомы примеси) и плоские дефекты (границы зерен и межфазные границы), которые оказывают значительное влияние на электрофизические и физико-механические свойства материалов. Научная значимость проблемы создания новых СВЧ-поглощающих материалов на основе нитрида алюминия заключается в необходимости выявления закономерностей синтеза порошков нитрида алюминия заданного фракционного состава с низким содержанием примеси кислорода, поиске спекающих добавок, позволяющих снизить температуру спекания без привнесения дополнительного примесного кислорода, определении закономерностей консолидации (прессовании и спекании) смеси порошков. Основными факторами, определяющими свойства объемных материалов, являются их способность поглощать СВЧ излучение, обусловленная специально добавляемыми компонентами (до 50 мас. %), например, карбид кремния, и теплопроводность. Дефектность кристаллической структуры приводит к снижению теплопроводности, но одновременно приводит к росту поглощающей способности материала. Выявление вышеуказанных факторов позволит разработать актуальные в настоящее время технологии получения СВЧ-поглощающих материалов. Актуальность решения обозначенной проблемы обусловлена тем, что поглощающие СВЧ- излучение материалы в системе AlN-SiC обладают гораздо более высокими характеристиками по сравнению с поглотителями на основе металлических порошков. Однако для решения этой проблемы, необходимо решить целый ряд сопутствующих задач. Так, нитрид алюминия благодаря высокой теплопроводности, хорошим диэлектрическим свойствам и достаточной прочности широко используется в электронике для изготовления подложек для электронных схем и для изготовления СВЧ-поглощающих материалов. Однако для спекания порошков нитрида алюминия нужны высокие температуры спекания (1600 – 2000 ℃). Наличие оксидов на поверхности частиц порошка нитрида алюминия и растворенного кислорода в кристаллической решетке нитрида алюминия приводят к снижению его теплопроводности. Этим обусловлено применение спекающих добавок, например, оксида иттрия, для снижения температуры спекания порошков нитрида алюминия. Оксид иттрия взаимодействует с оксидом алюминия на поверхности частицы нитрида алюминия с образованием жидкой фазы, что приводит к жидкофазному уплотнению и достижению высокой плотности. В настоящей работе предполагается провести поиск комплексных легирующих добавок, которые позволят провести спекание при температурах 1600-1700 ºС, и достижении высокой плотности и необходимых свойств керамики на основе нитрида алюминия. Помимо этого, будут определены оптимальный гранулометрический состав порошков нитрида алюминия и карбида кремния, которые обеспечат необходимые электрофизические свойства поглотительной керамики.
Доступ к ОКОГУ исполнителя	False
Количество связанных РИД	0
Количество завершенных ИКРБС	0
Сумма бюджета	21000.0
Дата начала	2025-05-28
Дата окончания	2027-12-31
Номер контракта	25-19-00530
Дата контракта	2025-05-28
Количество отчетов	1
УДК	621.762:669.2
Количество просмотров	3
Руководитель работы	Алымов Михаил Иванович
Руководитель организации	Алымов Михаил Иванович
Исполнитель	ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ СТРУКТУРНОЙ МАКРОКИНЕТИКИ И ПРОБЛЕМ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ ИМ. А.Г. МЕРЖАНОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
Заказчик	Российский научный фонд
Федеральная программа	—
Госпрограмма	—
Основание НИОКТР	Грант
Последний статус	2025-06-11 11:46:38 UTC, 2025-06-11 11:46:38 UTC
ОКПД	Услуги (работы), связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области технических наук и в области технологий, прочие, не включенные в другие группировки, кроме биотехнологии
Отраслевой сегмент	—
Минздрав	—
Межгосударственная целевая программа	—
Ключевые слова	карбид кремния; порошковая металлургия; нитрид алюминия; самораспространяющийся высокотемпературный синтез; прессование и спекание; дефекты структуры
Соисполнители	—
Типы НИОКТР	Фундаментальное исследование
Приоритетные направления	—
Критические технологии	—
Рубрикатор	53.39.31 - Порошковая металлургия цветных металлов и их сплавов
OECD	—
OESR	Химические технологии
Приоритеты научно-технического развития	а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
Регистрационные номера	—