อลูมิเนียมไนไตรด์คืออะไร?
อลูมิเนียมไนไตรด์ (ALN) เป็นวัสดุเซรามิกขั้นสูงที่ไม่ใช่ออกไซด์สังเคราะห์ที่รวมค่าการนำความร้อนสูงเป็นพิเศษและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่คล้ายกันกับ Si และ GAAs คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่เชื่อถือได้และความเสถียรทางเคมีที่ยอดเยี่ยม สิ่งนี้ทำให้เหมาะสำหรับการจัดการความร้อนที่มีประสิทธิภาพและส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ประสิทธิภาพสูง
วิธีสูตรและการสังเคราะห์
สูตรทางเคมีสำหรับอลูมิเนียมไนไตรด์คืออลูมิเนียมและไนไตรด์ ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่วิธีการสังเคราะห์หลักสามวิธี ได้แก่ ไนไตรเดอร์โดยตรงการลดความร้อนของคาร์บิอดและการสะสมไอสารเคมี：
❉ วิธีการไนไตรเดอร์โดยตรง: ในบรรยากาศไนโตรเจนหรือแอมโมเนียอุณหภูมิสูงที่ 800 ~ 1200 ℃ผงอลูมิเนียมทำปฏิกิริยาโดยตรงกับไนโตรเจนหรือแอมโมเนียเพื่อสังเคราะห์ผงอลูมิเนียมไนไตรด์ สูตรปฏิกิริยาเคมีคือ: 2al (s)+n 2 (g) → 2Aln (s)
❉ วิธีการลดความร้อนของคาร์บอน: ให้ความร้อนแก่ Al 2 O 3 และ C ที่ผสมกันอย่างสม่ำเสมอที่สูงกว่า 1,500 ℃ในบรรยากาศ N2; ขั้นแรกลด Al 2 O 3 จากนั้นตอบสนองต่อผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นกับ N2 เพื่อสร้าง ALN สูตรปฏิกิริยาเคมีคือ: Al 2 O 3 (S) + 3C (S) + N 2 (G) ⇌ 2Aln (S) + 3CO (G)
❉ การสะสมไอสารเคมี: เทคนิคการเจริญเติบโตของไอไอสังเคราะห์อลูมิเนียมไนไตรด์บนพื้นผิวพื้นผิวโดยการควบคุมการไหลและความเข้มข้นของสารตั้งต้นก๊าซ
วิธีการสังเคราะห์สามวิธีข้างต้นแต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสีย ในการใช้งานจริงจะต้องมีตัวเลือกที่สอดคล้องกันตามข้อกำหนดและค่าใช้จ่ายด้านประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์
การเปรียบเทียบคุณสมบัติของวัสดุเซรามิก
| รายการ | หน่วย | อลูมิเนียมไนไตรด์ (Aln) | อลูมินา (อัล 2 o 3 ) | เบริลเลียมออกไซด์ (beo) | ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC) |
| การนำความร้อน (25 ℃) | w/mk | 170 | 30 | 300 | 170 |
| การขยายตัวทางความร้อน (25 ~ 400 ℃) | 1 × 10 -6 /℃ | 4.5 | 7.3 | 8 | 3.7 |
| อุณหภูมิการทำงานสูงสุด (Inert) | ℃ | 2200 | 1800 | ปี 2000 | 1800 |
| ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก | 1MHz | 8.8 | 8.5 | 6.5 | 40 |
| การสูญเสียอิเล็กทริก | 1MHz | 5*10 -4 | 3*10 -4 | 5*10 -4 | 500*10 -4 |
| ความแข็งแรงของอิเล็กทริก (DC@25 ℃) | kv/mm | 15 | 10 | 10 | 0.07 |
| ความแข็งแรงของการโค้งงอ (25 ℃) | MPA | 450 | 338 | 200 | 450 |
| ความเป็นพิษ | เลขที่ | เลขที่ | ใช่ | เล็กน้อย | |
| ค่าใช้จ่าย | กลาง | ต่ำ | สูง | สูง |
หมายเหตุ:
❉ พารามิเตอร์ทั้งหมดอยู่ภายใต้สถานะโดยไม่มีการโหลด
❉ พารามิเตอร์ทั้งหมดเป็นพารามิเตอร์ทั่วไปตามความบริสุทธิ์ 99%; มันแสดงความแตกต่างเล็กน้อยด้วยสูตรและเกรดที่แตกต่างกัน
โพสต์การประมวลผลของส่วนประกอบ ALN
การโพสต์การประมวลผลเป็นกระบวนการที่สำคัญในการใช้งานจริงเพื่อให้ได้ความเหมาะสมระหว่างส่วนประกอบเซรามิก ALN และส่วนอื่น ๆ และเพื่อปรับปรุงคุณภาพพื้นผิว ในปัจจุบันประเภทหลักของการประมวลผลมีดังนี้:
1. การกัดและการบดของ CNC: การใช้เมล็ดถล่มที่มีความแข็งสูงเป็นพิเศษของล้อบดเพชรเพื่อบดและถอดวัสดุออกจากพื้นผิวเซรามิกส่วนใหญ่รวมถึงการบดล้อบดการบดเพชรและการบดสว่าน
2. การตัดด้วยเลเซอร์: วิธีนี้ใช้ลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงที่สร้างโดยเลเซอร์เพื่อประมวลผลเซรามิกอลูมิเนียมไนไตรด์ มันเหมาะสำหรับการตัดที่แม่นยำและการขุดเจาะผลิตภัณฑ์เช่นพื้นผิวเซรามิก
3. การขัดด้วยพลาสมาช่วย: ใช้ผลรวมของการทิ้งระเบิดทางกายภาพของพลาสมาและปฏิกิริยาทางเคมีเพื่อให้ได้การกำจัดวัสดุเพื่อให้ได้พื้นผิวขัดเงาที่เรียบ
4. การขัดด้วยกลไกเคมี (CMP): กระบวนการขัดคอมโพสิตที่ใช้ทั้งการแกะสลักทางเคมีและการกำจัดเชิงกลใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์
5. Magnetorheological Finishing (MRF): วิธีนี้อยู่ระหว่างการขัดและไม่ขัดเงา มันเป็นวิธีการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำเป็นพิเศษที่ใช้คุณสมบัติการไหลของของเหลวขัดแม่เหล็กวิทยาในสนามแม่เหล็กเพื่อขัด
สิ่งอำนวยความสะดวกของเรามีความเชี่ยวชาญในการบดซีเอ็นซีและเทคโนโลยีการประมวลผลเลเซอร์บนเซรามิก ALN และสามารถให้ลูกค้าได้รับชิ้นส่วนอลูมิเนียมไนไตรด์ที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษและมีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษ
การใช้งานทั่วไปของอลูมิเนียมไนไตรด์
❉ เป็นฉนวนไฟฟ้าพลังงานสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ฉนวนไฟฟ้าสูงและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่เสถียรเป็นสิ่งจำเป็น
❉ เป็นสารตั้งต้นเซรามิกสำหรับอิเล็กทรอนิกส์พลังงานสูงผู้ให้บริการชิปและบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์
❉ เป็นอ่างล้างจานความร้อนและเครื่องกระจายความร้อนสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ความถี่สูงและคลื่นวิทยุ
❉ เป็นเลเยอร์อิเล็กทริกในสื่อการจัดเก็บออพติคอล
❉ เป็นวัสดุที่เป็นเบ้าหลอมและการหล่อในอุดมคติสำหรับการผลิต Al, Cu, AG และ PB Metallurgy
เนื่องจากอลูมิเนียมไนไตรด์เซรามิกเซรามิกที่ยอดเยี่ยมของแอตทริบิวต์ความร้อนทางกายภาพ, เคมี, ไฟฟ้าและออพติคอลจึงถูกนำมาใช้ในระดับสากลในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลังงานสูงอื่น ๆ แสงพลังงานสูงพลังงานใหม่เซมิคอนดักเตอร์ทหารการบินและทุ่งนา
บทสรุป
ในฐานะที่เป็นวัสดุเซรามิกทางเทคนิคใหม่อลูมิเนียมไนไตรด์มีบทบาทสำคัญในหลายอุตสาหกรรมและสาขาต่างๆ ด้วยความคืบหน้าและความก้าวหน้าในการผลิตผงอลูมิเนียมไนไตรด์และเทคโนโลยีการเตรียมการเช่นเดียวกับนวัตกรรมอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีส่วนประกอบเซรามิกอะลูมิเนียมไนไตรด์มันจะขยายตัวต่อไปเป็นการกระจายความร้อนที่ดีขึ้น อุปกรณ์, IGBT, การควบคุมการปล่อยมลพิษ, การขนส่งทางรถไฟ, ระบบการบินและสาขาอื่น ๆ