Cos'è il nitruro di alluminio?
Il nitruro di alluminio (ALN) è un materiale ceramico non ossido non ossido sintetico che combina conducibilità termica ultra-alta e un simile coefficiente di espansione termica a Si e GAA, proprietà elettriche affidabili e eccellente stabilità chimica. Ciò lo rende ideale per una gestione termica efficiente e componenti elettronici ad alte prestazioni.
I metodi di formula e sintesi
La formula chimica per il nitruro di alluminio è alluminio e nitruro. Nell'industria moderna, i tre principali metodi di sintesi sono la nitridazione diretta, la riduzione del carbotermico e la deposizione di vapore chimico ：
❉ Metodo di nitridazione diretta: in un'atmosfera di azoto o ammoniaca ad alta temperatura di 800 ~ 1200 ℃, la polvere di alluminio reagisce direttamente con azoto o ammoniaca per sintetizzare la polvere di nitruro di alluminio. La formula di reazione chimica è: 2al (s)+n 2 (g) → 2aln (s)
❉ Metodo di riduzione termica del carbonio: riscaldare l'Al 2 O 3 e C miscelato uniformemente a 1500 ℃ nell'atmosfera N2; Innanzitutto, ridurre AL 2 O 3 , quindi reagire il prodotto risultante AL con N2 per generare ALN. La formula di reazione chimica è: al 2 o 3 (s) + 3c (s) + n 2 (g) ⇌ 2aln (s) + 3co (g)
❉ Deposizione di vapore chimico: una tecnica di crescita della fase vapore sintetizza il nitruro di alluminio su una superficie del substrato controllando il flusso e la concentrazione di reagenti gassosi.
I tre metodi di sintesi sopra hanno ciascuno vantaggi e svantaggi. In applicazioni pratiche, le scelte corrispondenti devono essere fatte in base ai requisiti e ai costi delle prestazioni del prodotto.
Confronto delle proprietà del materiale in ceramica
| Articolo | Unità | Nitruro di alluminio (ALN) | Alumina (Al 2 O 3 ) | Ossido di berillio (BEO) | Silicio carburo (sic) |
| Conducibilità termica (25 ℃) | Con Mk | 170 | 30 | 300 | 170 |
| Espansività termica (25 ~ 400 ℃) | 1 × 10 -6 /℃ | 4.5 | 7.3 | 8 | 3.7 |
| Temperatura di lavoro massima (inerte) | ℃ | 2200 | 1800 | 2000 | 1800 |
| Costante dielettrica | 1 MHz | 8.8 | 8.5 | 6.5 | 40 |
| Perdita dielettrica | 1 MHz | 5*10 -4 | 3*10 -4 | 5*10 -4 | 500*10 -4 |
| Resistenza dielettrica (DC@25 ℃) | Kv/mm | 15 | 10 | 10 | 0,07 |
| Resistenza alla flessione (25 ℃) | MPA | 450 | 338 | 200 | 450 |
| Tossicità | NO | NO | SÌ | Lieve | |
| Costo | Mezzo | Basso | Alto | Alto |
Note:
❉ Tutti i parametri sono sotto lo stato senza carico.
❉ Tutti i parametri sono tipici basati su una purezza del 99%; Presenta lievi differenze con diverse formule e voti.
Post-elaborazione dei componenti ALN
La post-elaborazione è un processo essenziale nelle applicazioni pratiche per ottenere un adattamento preciso tra componenti ceramici aln e altre parti e per migliorare la qualità della superficie. Al momento, i principali tipi di post-elaborazione sono i seguenti:
1. Macinazione e macinatura CNC: usando i granuli abrasivi abrasivi di durezza ultra-alta per macinare e rimuovere i materiali dalla superficie ceramica, principalmente compresa la macinazione delle ruote, la macinatura dei diamanti e la macinazione del trapano.
2. Tagliamento laser: questo metodo utilizza il raggio laser ad alta energia generato dal laser per elaborare ceramiche di nitruro di alluminio. È adatto per taglio preciso e perforazione di prodotti come substrati in ceramica.
3. Polisma assistita dal plasma: utilizza gli effetti combinati del bombardamento fisico del plasma e della reazione chimica per ottenere la rimozione del materiale per ottenere una superficie lucida liscia.
4. Polisma meccanica chimica (CMP): un processo di lucidatura composita che utilizza sia l'attacco chimico che la rimozione meccanica, ampiamente utilizzata nel settore dei semiconduttori.
5. Finitura magnetorheological (MRF): questo metodo è tra lucidatura e non polifica. È un metodo di lavorazione ultra-precisione che utilizza le proprietà reologiche del fluido di lucidatura magnetoologica in un campo magnetico da lucidare.
La nostra struttura è specializzata nella tecnologia di macinazione e trasformazione laser a CNC su ceramica ALN e può fornire ai clienti una varietà di parti di nitruro di alluminio personalizzate ad altissima precisione con tolleranze ristrette dimensionali di ± 0,005 mm.
Applicazioni tipiche di nitruro di alluminio
❉ come isolanti elettrici ad alta potenza, in particolare dove sono essenziali l'isolamento elettrico elevato e le prestazioni elettriche stabili
❉ Come substrato ceramico per elettronica ad alta potenza, porta e chip e imballaggi a semiconduttore
❉ come dissipatore di calore e spargitore di calore per dispositivi elettronici ad alta potenza e a radiofrequenza
❉ come strati dielettrici nei supporti di archiviazione ottica
❉ come crogiolo ideale e materiale per stampo per la produzione di stampo per produzione di metallurgia Al, Cu, AG e PB
A causa degli attributi termici, fisici, chimici, elettrici e ottici della ceramica in alluminio, è universalmente utilizzato in altri elettronica ad alta potenza, illuminazione ad alta potenza, nuova energia, semiconduttori, militari, aerospaziali e altri campi.
Conclusione
Come nuovo materiale ceramico tecnico, il nitruro di alluminio ha svolto un ruolo significativo in molti settori e campi. Con i progressi e le scoperte nella tecnologia di produzione e preparazione in polvere di nitruro di alluminio, nonché la continua innovazione della tecnologia dei componenti ceramici di nitruro di alluminio, verrà ulteriormente ampliata come una dissipazione di calore più ottimizzata e una soluzione di componente di isolamento elettrico nei campi della microelettronica, ottica Dispositivi, IGBT, controllo delle emissioni, trasporto ferroviario, sistemi di aviazione e altri campi.