Co to jest azotek aluminiowy?
Aluminiowy azotek (ALN) jest syntetycznym nietlenkowym zaawansowanym materiałem ceramicznym, który łączy bardzo wysoką przewodność cieplną i podobny współczynnik rozszerzania cieplnego do SI i GAA, niezawodne właściwości elektryczne i doskonałą stabilność chemiczną. To sprawia, że idealnie nadaje się do wydajnego zarządzania termicznego i wysokowydajnych komponentów elektronicznych.
Metody wzoru i syntezy
Wzór chemiczny azotku aluminium to aluminium i azotek. We współczesnym przemyśle trzy główne metody syntezy to bezpośrednie nitrydytacja, redukcja węgla i odkładanie pary chemicznej ：
❉ Bezpośrednia metoda azotowania: W wysokiej temperaturze atmosfery azotu lub amoniaku 800 ~ 1200 ℃ proszek aluminiowy bezpośrednio reaguje z azotem lub amoniakiem w celu syntezy aluminiowej azotku proszku. Wzór reakcji chemicznej to: 2al (s)+n 2 (g) → 2Aln (s)
❉ Metoda redukcji termicznej węglowej: Podgrzej jednolicie wymieszane Al 2 O 3 i C w Atmosfery N2 powyżej 1500 ℃; Najpierw zmniejsz Al 2 O 3 , a następnie zareaguj wynikowy produkt AL z N2, aby wygenerować ALN. Wzór reakcji chemicznej wynosi: Al 2 O 3 (s) + 3c (s) + n 2 (g) ⇌ 2Aln (s) + 3co (g)
❉ Chemiczne odkładanie pary: technika wzrostu fazy pary syntetyzuje azotek aluminiowy na powierzchni podłoża poprzez kontrolowanie przepływu i stężenia reagentów gazowych.
Powyższe trzy metody syntezy mają zalety i wady. W praktycznych zastosowaniach należy dokonać odpowiednich wyborów w oparciu o wymagania i koszty wydajności produktu.
Porównanie właściwości materiału ceramicznego
| Przedmiot | Jednostka | Aluminiowy azotek (ALN) | Alumina (Al 2 O 3 ) | Tlenek berylu (beo) | Węglik krzemowy (sic) |
| Przewodność cieplna (25 ℃) | W/mk | 170 | 30 | 300 | 170 |
| Wybuchowość termiczna (25 ~ 400 ℃) | 1 × 10-6 /℃ | 4.5 | 7.3 | 8 | 3.7 |
| Maksymalna temperatura robocza (obojętna) | ℃ | 2200 | 1800 | 2000 | 1800 |
| Stała dielektryczna | 1MHz | 8.8 | 8.5 | 6.5 | 40 |
| Utrata dielektryczna | 1MHz | 5*10 -4 | 3*10 -4 | 5*10 -4 | 500*10 -4 |
| Siła dielektryczna (DC@25 ℃) | KV/mm | 15 | 10 | 10 | 0,07 |
| Siła zginania (25 ℃) | MPA | 450 | 338 | 200 | 450 |
| Toksyczność | NIE | NIE | Tak | Niewielki | |
| Koszt | Środek | Niski | Wysoki | Wysoki |
Uwagi:
❉ Wszystkie parametry znajdują się w stanie bez obciążenia.
❉ Wszystkie parametry są typowe oparte na czystości 99%; Wykazuje niewielkie różnice z różnymi formułami i ocenami.
Przetwarzanie komponentów ALN
Po przetwarzaniu jest niezbędnym procesem w praktycznych zastosowaniach w celu osiągnięcia precyzyjnego dopasowania między elementami ceramiki ALN i innymi częściami oraz poprawy jakości powierzchni. Obecnie główne typy przetwarzania to następujące:
1. Mieci i szlifowanie CNC: Za pomocą ultra wysokiej twardości ziarna ściernych z diamentów do szlifowania do szlifowania i usuwania materiałów z powierzchni ceramicznej, głównie, w tym szlifowania kół, szlifowania diamentu i szlifowania wiertła.
2. Krojenie laserowe: Ta metoda wykorzystuje wysokoenergetyczną wiązkę laserową wytwarzaną przez laser do przetwarzania ceramiki azotku aluminiowego. Jest odpowiedni do precyzyjnego cięcia i wiercenia produktów, takich jak podłoża ceramiczne.
3. Polerowanie wspomagane w osoczu: Wykorzystuje połączone skutki fizycznego bombardowania i reakcji chemicznej w osoczu, aby uzyskać usuwanie materiału w celu uzyskania gładkiej polerowanej powierzchni.
4. Chemiczne polerowanie mechaniczne (CMP): Proces polerowania kompozytowego, który wykorzystuje zarówno trawienie chemiczne, jak i usuwanie mechaniczne, szeroko stosowane w przemyśle półprzewodników.
5. Wykończenie magnetożologiczne (MRF): Ta metoda jest między polerowaniem a nie polewem. Jest to ultra-precyzyjna metoda obróbki, która wykorzystuje właściwości reologiczne płynu polerowania magnetorheologicznego w polu magnetycznym do polerowania.
Nasz obiekt specjalizuje się w technologii szlifowania CNC i przetwarzaniu laserowym na ceramice ALN i może zapewnić klientom różnorodne, a aluminiowe części azotku z ultra wysokim precyzyjnie o ciasnych tolerancjach ± 0,005 mm.
Typowe zastosowania azotku aluminiowego
❉ jako izolatory elektryczne o dużej mocy, szczególnie tam, gdzie niezbędne są izolacja elektryczna i stabilna wydajność elektryczna
❉ Jako ceramiczny podłoże do elektroniki o dużej mocy, nośników chipowych i opakowania półprzewodników
❉ Jako ciepło i rozciągacz ciepła dla urządzeń elektronicznych o dużej mocy i radiowej
❉ Jako warstwy dielektryczne w optycznych mediach pamięci
❉ Jako idealny materiał pleśni tytka i odlewa
Z powodu doskonałych atrybutów termicznych, fizycznych, chemicznych, elektrycznych i optycznych azotków aluminiowych, jest ono powszechnie stosowane w innej elektronice o dużej mocy, oświetleniu o dużej mocy, nowej energii, półprzewodnikach, wojsku, lotniczej i innych dziedzin.
Wniosek
Jako nowy techniczny materiał ceramiczny azotek aluminiowy odegrał znaczącą rolę w wielu branżach i dziedzinach. Dzięki postępowi i przełomom w technologii produkcji i przygotowania azotku aluminiowego, a także ciągłej innowacji w technologii ceramicznych składników azotku glinu, zostanie ono dalej rozszerzone jako bardziej zoptymalizowane roztwór rozpraszania ciepła i elektryczne komponenty izolacji w dziedzinie mikroelektroniki, optyczne, optyczne Urządzenia, IGBT, kontrola emisji, transport kolejowy, systemy lotnicze i inne pola.