Alüminyum nitrür nedir?
Alüminyum nitrür (ALN), ultra yüksek termal iletkenliği ve Si ve GaA'lara benzer bir termal genleşme katsayısını, güvenilir elektriksel özellikleri ve mükemmel kimyasal stabiliteyi birleştiren sentetik olmayan oksit olmayan gelişmiş seramik malzemedir. Bu, verimli termal yönetim ve yüksek performanslı elektronik bileşenler için idealdir.
Formül ve sentez yöntemleri
Alüminyum nitrür için kimyasal formül alüminyum ve nitrürdür. Modern endüstride, üç ana sentez yöntemi doğrudan nitridasyon, karbotermal azaltma ve kimyasal buhar birikimidir ：
❉ Doğrudan nitridasyon yöntemi: 800 ~ 1200 ℃ yüksek sıcaklıkta azot veya amonyak atmosferinde, alüminyum toz alüminyum nitrür tozunu sentezlemek için doğrudan azot veya amonyak ile reaksiyona girer. Kimyasal reaksiyon formülü: 2al (s)+n 2 (g) → 2aln (s)
❉ Karbon Termal Azaltma Yöntemi: N2 atmosferinde düzgün karışık Al 2O 3 ve C'yi 1500 ℃ üzerinde ısıtın; İlk olarak, Al 20 3'ü azaltın, ardından ALN üretmek için elde edilen ürün AL'yi N2 ile reaksiyona sokun. Kimyasal reaksiyon formülü: Al 2O 3 (s) + 3c (s) + n 2 (g) ⇌ 2aln (s) + 3co (g)
❉ Kimyasal buhar birikimi: Bir buhar fazı büyüme tekniği, gazlı reaktanların akışını ve konsantrasyonunu kontrol ederek bir substrat yüzeyi üzerinde alüminyum nitrür sentezler.
Yukarıdaki üç sentez yönteminin her birinin avantajları ve dezavantajları vardır. Pratik uygulamalarda, ürünün performans gereksinimlerine ve maliyetlerine göre karşılık gelen seçenekler yapılmalıdır.
Seramik Malzeme Özellikleri Karşılaştırması
| Öğe | Birim | Alüminyum nitrür (ALN) | Alümina (Al 2 O 3 ) | Berilyum oksit (BEO) | Silikon Karbür (sic) |
| Termal iletkenlik (25 ℃) | W/mk | 170 | 30 | 300 | 170 |
| Termal Genişlik (25 ~ 400 ℃) | 1 × 10 -6 /℃ | 4.5 | 7.3 | 8 | 3.7 |
| Maksimum çalışma sıcaklığı (inert) | ℃ | 2200 | 1800 | 2000 | 1800 |
| Dielektrik sabiti | 1MHz | 8.8 | 8.5 | 6.5 | 40 |
| Dielektrik kaybı | 1MHz | 5*10 -4 | 3*10 -4 | 5*10 -4 | 500*10 -4 |
| Dielektrik mukavemet (DC@25 ℃) | KV/mm | 15 | 10 | 10 | 0.07 |
| Bükülme mukavemeti (25 ℃) | MPa | 450 | 338 | 200 | 450 |
| Toksisite | HAYIR | HAYIR | Evet | Hafif | |
| Maliyet | Orta | Düşük | Yüksek | Yüksek |
Notlar:
❉ Tüm parametreler yük olmadan durum altındadır.
❉ Tüm parametreler%99'luk bir saflığa dayalı tipik olanlardır; Farklı formüller ve derecelerle küçük farklılıklar sergiler.
ALN bileşenlerinin işleme sonrası
İşleme sonrası, ALN seramik bileşenleri ve diğer parçalar arasında hassas uyum sağlamak ve yüzey kalitesini iyileştirmek için pratik uygulamalarda önemli bir süreçtir. Şu anda, ana işlem sonrası türleri aşağıdaki gibidir:
1. CNC öğütme ve öğütme: Seramik yüzeyinden malzemeleri öğütme ve temizlemek için, esas olarak taşlama tekerleği öğütme, elmas öğütme ve matkap öğütme dahil olmak üzere ultra yüksek sertlik aşındırıcı aşındırıcı tahılları kullanma.
2. Lazer kesimi: Bu yöntem, alüminyum nitrür seramiklerini işlemek için lazer tarafından üretilen yüksek enerjili lazer ışını kullanır. Seramik substratlar gibi ürünlerin hassas kesilmesi ve delinmesi için uygundur.
3. Plazma destekli parlatma: Pürüzsüz cilalı bir yüzey elde etmek için malzemenin giderilmesini sağlamak için plazmanın fiziksel bombardımanının ve kimyasal reaksiyonunun birleşik etkilerini kullanır.
4. Kimyasal mekanik parlatma (CMP): Yarı iletken endüstrisinde yaygın olarak kullanılan kimyasal aşınma hem de mekanik çıkarma kullanan kompozit bir parlatma işlemi.
5. MAGNETORHEOLOJİK FINILING (MRF): Bu yöntem parlatma ve koklama arasındadır. Manyetik alanda manyetik bir alanda manyetorheolojik parlatma sıvısının reolojik özelliklerini kullanan ultra hassas bir işleme yöntemidir.
Tesisimiz, ALN seramik üzerinde CNC öğütme ve lazer işleme teknolojisi konusunda uzmanlaşmıştır ve müşterilere boyutsal sıkı toleranslar ± 0.005mm'lik çeşitli özelleştirilmiş, ultra yüksekliğinde alüminyum nitrür parçaları sağlayabilir.
Alüminyum nitrürün tipik uygulamaları
❉ Özellikle yüksek elektrikli yalıtım ve kararlı elektriksel performansın gerekli olduğu yüksek güçlü elektrik izolatörleri olarak
❉ Yüksek güçlü elektronik, yonga taşıyıcıları ve yarı iletken ambalaj için seramik substrat olarak
❉ Yüksek güç ve radyo frekansı elektronik cihazlar için ısı batması ve ısı yayıcısı olarak
❉ Optik depolama ortamında dielektrik katmanlar olarak
❉ AL, Cu, AG ve PB metalurji üretimi için ideal pota ve döküm kalıp malzemesi olarak
Alüminyum nitrür Seramik'in mükemmel termal, fiziksel, kimyasal, elektrik ve optik nitelikleri nedeniyle, diğer yüksek güçlü elektronik, yüksek güç aydınlatma, yeni enerji, yarı iletkenler, askeri, havacılık ve diğer alanlarda evrensel olarak kullanılır.
Çözüm
Yeni bir teknik seramik malzeme olarak, alüminyum nitrür birçok endüstri ve alanda önemli bir rol oynamıştır. Alüminyum nitrür toz üretimi ve preparat teknolojisindeki ilerleme ve atılımlar ve alüminyum nitrür seramik bileşenleri teknolojisinin sürekli inovasyonuyla, mikroelektronik alanlarda daha optimize edilmiş bir ısı dağılması ve elektrik yalıtım bileşeni çözeltisi olarak daha da genişletilecektir, Cihazlar, IGBT, emisyon kontrolü, demiryolu taşımacılığı, havacılık sistemleri ve diğer alanlar.