关于氮化铝陶瓷
氮化铝陶瓷是先进陶瓷材料中的一种，因具有优良的导热性能和电绝缘性能而被广泛应用于电子工业。
氮化铝晶体以〔AIN4〕四面体为结构单元共价键化合物，具有纤锌矿型结构，属六方晶系。作为一种耐高温材料，其单晶体导热率几乎是氧化铝的5倍，并且具有良好的耐热冲击性能，可以在1350℃的惰性气氛中使用。
氮化铝耐熔融金属的侵蚀，对酸稳定。因其表面暴露在湿空气中会反应生成极薄的氧化膜， 利用此特性，可用作铝、铜、银、铅等金属熔炼的坩埚和烧铸模具材料。AIN陶瓷的金属化性能较好，可替代有毒性的氧化铍瓷在电子工业中广泛应用。
氮化铝的化学式
氮化铝的化学式为AlN，化学组成 AI 65.81%，N 34.19%。其粉体为白色或灰白色，单晶无色透明，常压下的升华分解温度为2450℃。
氮化铝陶瓷的导热性:
氮化铝聚晶体物料导热率为 70~210 W / (m.k)，而单晶体更可高达 275 W / (m.k) 以上，是氧化铝的5倍
氮化铝陶瓷基板
氮化铝陶瓷热导率高，膨胀系数低，强度高，耐高温，耐化学腐蚀，电阻率高，介电损耗小，是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。
氮化铝陶瓷零件有哪些？
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氮化铝陶瓷的性能特点
氮化铝陶瓷的优点
氮化铝陶瓷的机械性能
| 项目 | 单位 | 氮化铝陶瓷 | 注射成型氮化铝 | 高导热注射成型氮化铝 |
|---|---|---|---|---|
| 颜色 | —— | 灰色 | 灰色 | 灰色 |
| 密度 | g/cm³ | 3.3 | 3.3 | 3.3 |
| 硬度 | GPa | 11 | 11 | 11 |
| 抗压强度 | MPa | 2100 | 2100 | 2100 |
| 抗弯强度 | MPa | 450 | 410 | 300 |
| 断裂韧性 | MPa・m1/2 | 3.5 | 2.6 | 2.4 |
| 杨氏模量 | GPa | 310 | 310 | 310 |
| 泊松比 | —— | 0.25 | 0.25 | 0.25 |
氮化铝陶瓷的热学特性
| 项目 | 单位 | 氮化铝陶瓷 | 注射成型氮化铝 | 高导热注射成型氮化铝 |
|---|---|---|---|---|
| 最高使用温度 | ℃(惰性气体中) | 1350 | 1350 | 1350 |
| 热导率@25℃ | W/(m・K) | ＞170 | ＞170 | ＞200 |
| 线性热膨胀系数 | 40 － 400℃，× 10-6/℃ | 4.5 | 4.6 | 4.9 |
| 比热 | J/(kg・K) | 720 | 720 | 720 |
| 抗热震性 | ℃（放入水中） | 350 | 350 | 350 |
氮化铝陶瓷的电学特性
| 项目 | 单位 | 氮化铝陶瓷 | 注射成型氮化铝 | 高导热注射成型氮化铝 |
|---|---|---|---|---|
| 介电常数 | 1MHz | 8.8 | 8.5 | 8.5 |
| 抗电强度 | kV/mm | ＞15 | ＞15 | ＞15 |
| 体积电阻@25℃ | Ω・cm | ＞10^14 | ＞10^14 | ＞10^13 |
备注：上述所有表单内参数为氮化铝陶瓷典型的参数值，因批次不同或有差别，敬请知悉。
氮化铝陶瓷的使用注意事项
氮化铝陶瓷在700°C的空气中会发生表面氧化，即使在室温下，也检测到5-10nm的表面氧化层。这将有助于保护材料本体，但它也将降低材料表面的导热率。在惰性气氛中，该氧化层可在高达1350°C 的温度下保护材料本体，当在高于此温度时本体将会发生大量氧化。氮化铝陶瓷在高达 980°C 的氢气和二氧化碳气氛中是稳定的。
此外，氮化铝陶瓷会与无机酸和强碱、水等液体发生化学反应并缓慢溶解，所有它不能直接浸泡在这类物质中使用。但氮化铝可以抵抗大多数熔盐的侵蚀，包括氯化物和冰晶石。
氮化铝陶瓷的用途有哪些？
- 散热器和散热片
- 激光电绝缘体
- 半导体加工设备的卡盘，夹紧环
- 电绝缘体
- 硅片处理
- 微电子设备和光电设备的基板和绝缘体
- 电子封装基板
- 传感器和检测器的芯片载体
- 小芯片
- 筒夹
- 激光热管理组件
- 熔融金属夹具
- 微波设备包装
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