ما هو سيراميك نيتريد الألومنيوم؟

نيتريد الألومنيوم (AlN) هي مادة سيراميك متطورة عالية الأداء معروفة بتوصيلها الحراري الممتاز وعزلها الكهربائي الفائق وقوتها الميكانيكية الممتازة. تحتوي نيتريد الألومنيوم على الصيغة الكيميائية AlN وتتكون من ذرات الألومنيوم والنيتروجين المرتبطة في بنية بلورية سداسية الشكل.
على عكس العديد من السيراميك، يجمع سيراميك نيتريد الألومنيوم بين الموصلية الحرارية العالية وثابت العزل الكهربائي المنخفض، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب تبديدًا فعالاً للحرارة وعزلًا كهربائيًا.
لقد تفوق نيتريد الألومنيوم AlN على أداء السيراميك التقليدي مثل الألومينا في بعض المجالات المحددة، وأصبح مادة لا غنى عنها في صناعات أشباه الموصلات والإلكترونيات والفضاء وأجهزة الطاقة.

المزايا الرئيسية لنيتريد الألومنيوم

تتميز سيراميك نيتريد الألومنيوم بخصائصها الفيزيائية والكيميائية الممتازة، مما يجعلها خيارًا أفضل من العديد من المواد التقليدية.

الميزة الأكثر أهمية لـ AlN هي الموصلية الحرارية العالية، وعادةً ما تكون في نطاق 170 إلى 200 واط/م كلفن وأعلى. وهذا يجعلها تضاهي أداء المعادن مثل النحاس وتتناقض بشكل حاد مع السيراميك التقليدي مثل أكسيد الألومنيوم. وتسمح الموصلية الحرارية العالية لنيتريد الألومنيوم بخروج الحرارة بسرعة وكفاءة من المكونات الإلكترونية الحساسة، مما يمنع ارتفاع درجة الحرارة ويضمن عمر المعدات.

يُعد AlN عازلًا كهربائيًا ممتازًا مع قوة عازلة عالية وثابت عازل منخفض. يبلغ ثابت العزل الكهربائي لنيتريد الألومنيوم عادةً حوالي 8.8. هذا الفقد العازل المنخفض للعزل الكهربائي يجعله مادة مثالية للتطبيقات عالية التردد حيث تكون سلامة الإشارة أمرًا بالغ الأهمية.

يتميز AlN بمعامل تمدد حراري (CTE) مشابه جدًا للسيليكون (Si). وتعد هذه الخاصية بالغة الأهمية لحزم أشباه الموصلات لأنها تقلل من الإجهاد الحراري والإجهاد بين الرقاقة والركيزة أثناء تقلبات درجات الحرارة، وبالتالي تزيد من موثوقية الحزمة بأكملها.

يتميز سيراميك نيتريد الألومنيوم بقوة انثناء وصلابة عالية ويمكنه تحمل الضغوط الميكانيكية العالية. وهذا ما يجعلها مناسبة للاستخدام في تصنيع المكونات الهيكلية التي تتطلب ثباتاً حرارياً وميكانيكياً.

وهو مقاوم للغاية للتآكل بسبب المعادن المنصهرة وغازات معالجة أشباه الموصلات المختلفة ومجموعة كبيرة من المواد الكيميائية، مما يضمن ثباته في البيئات القاسية.

وخلافًا لأكسيد البريليوم (BeO)، وهو سيراميك آخر عالي التوصيل الحراري، فإن نيتريد الألومنيوم غير سام وأكثر أمانًا في التصنيع والتعامل.

تنبيه

يتفاعل سيراميك نيتريد الألومنيوم كيميائياً مع السوائل مثل الأحماض غير العضوية والقواعد القوية والماء ويذوب ببطء، لذلك لا يمكن غمسه مباشرةً في مثل هذه المواد. ومع ذلك، فإن نيتريد الألومنيوم مقاوم لمعظم الأملاح المنصهرة، بما في ذلك الكلوريدات والكريوليت.

تطبيقات سيراميك نيتريد الألومنيوم نيتريد الألومنيوم

تُستخدم سيراميك نيتريد الألومنيوم (AlN) على نطاق واسع في العديد من الصناعات عالية التقنية نظرًا لخصائصها الممتازة في التوصيل الحراري والعزل الكهربائي. تُستخدم على نطاق واسع في أشباه الموصلات والتغليف الإلكتروني كركائز حرارية للأجهزة عالية الطاقة مثل وحدات IGBT ومصابيح LED لضمان تشغيل الجهاز بشكل مستقر. وفي مجال إلكترونيات السيارات، تُعد AlN مادة رئيسية لتبديد الحرارة لوحدات طاقة السيارات الكهربائية وأنظمة إدارة البطاريات. بالإضافة إلى ذلك، تؤدي مادة AlN دورًا مهمًا في معدات الموجات الدقيقة والترددات اللاسلكية والأجهزة الطبية والفضاء والدفاع، حيث توفر حلول عزل حراري وكهربائي عالية الأداء.

الدرجات المتوفرة من مواد نيتريد الألومنيوم

في Zhihao، نقدم مجموعة واسعة من درجات سيراميك نيتريد الألومنيوم لتلبية المتطلبات الهندسية المختلفة:

الخصائص الرئيسية لنيتريد الألومنيوم

الخصائص AlN-170 (قياسي) AlN-200 (إصدار مطور) ألن-230 (ممتاز)
التوصيل الحراري(و.م/ك) ≥170 ≥200 ≥230
مقاوماتية الحجم(Ω-سم) >1 x 10 14 >1 x 10 14 >1 x 10 14
قوة العزل الكهربائي(كيلو فولت/ملم) >15 >15 >15
معامل التمدد الحراري (CTE)(س 10-⁶/ك) ~4.5 ~4.5 ~4.5
قوة الانحناء(ميجا باسكال) 300 - 400 350 - 450 350 - 450
درجة حرارة العمل القصوى(درجة مئوية، في غاز خامل) ≥1000 ≥1000 ≥1000
محتوى الأكسجين(wt%) 0.5 - 1.0 ≤0.5 ≤0.3
وضع التكلفة الاقتصاد أداء عالٍ أداء فائق الأداء فائق
التطبيق النموذجي حزم إلكترونيات الطاقة للأغراض العامة، وركائز تبديد حرارة الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) وحدات أشباه الموصلات عالية الطاقة ومعدات الترددات اللاسلكية/الموجات الدقيقة وحدات SiC/GaN فائقة الطاقة، وحدات الليزر عالية الطاقة، الإدارة الحرارية من الدرجة العسكرية

* القيم المذكورة أعلاه هي خواص المواد النموذجية وقد تختلف حسب تكوين المنتج وعملية التصنيع. لمزيد من التفاصيل، لا تتردد في الاتصال بنا.

* تكون أسطح نيتريد الألومنيوم عرضة للأكسدة، مما يشكل طبقة من أكسيد الألومنيوم. يساعد ذلك على حماية المادة، ولكنه يؤثر على التوصيل الحراري (حوالي 30 واط/م ك.أ لأكسيد الألومنيوم). يحدث ذلك في الغلاف الجوي المؤكسد عند 700 درجة مئوية تقريباً. وفي الغلاف الجوي الخامل، تحمي الطبقة الألومنيوم في درجات حرارة تصل إلى حوالي 1350 درجة مئوية. وفي درجات حرارة أعلى من ذلك، تحدث الأكسدة الذاتية.

أمثلة على استخدامات منتجات نيتريد الألومنيوم

تجمع سيراميك نيتريد الألومنيوم بين الموصلية الحرارية العالية والعزل الكهربائي الممتاز وثابت عازل كهربائي منخفض ومعامل تمدد حراري قريب من معامل السيليكون، مما يجعلها مادة متعددة الاستخدامات للعديد من التطبيقات الصناعية. وفيما يلي بعض حالات الاستخدام الأكثر شيوعاً وتأثيراً لمنتجات نيتريد الألومنيوم في مختلف المجالات:

  • ركائز نيتريد الألومنيوم
  • ركائز تغليف الإلكترونيات
  • المشتتات الحرارية وموزعات الحرارة
  • أجزاء أجهزة أشباه الموصلات
  • العوازل والناقلات
  • مكونات الإدارة الحرارية
  • بوتقة سيراميك
  • أنابيب وقضبان وحلقات السيراميك
  • الأجزاء الدقيقة المخصصة حسب الطلب
ركائز سيراميك نيتريد الألومنيوم النيتريدية
0032
104
سيراميك نيتريد الألومنيوم نيتريد نيتريد الألومنيوم أجزاء الركيزة السيراميك الكبيرة
u4994962423209566289fm253fmtautoapp138fJPEG-1
0082-1
021 (1)
w01

معالجة نيتريد الألومنيوم

تقدم شركة Zhihao للسيراميك سيراميك نيتريد الألومنيوم AlN سيراميك نيتريد الألومنيوم بنقاوة عالية وتوصيل حراري ممتاز، مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب خصائص تبديد حرارة فائقة وخصائص عزل كهربائي. يمكن تشكيل نيتريد الألومنيوم بطرق متنوعة، بما في ذلك الكبس الجاف، والكبس المتساوي الضغط، والقولبة بالحقن والصب اعتمادًا على هندسة المنتج وخصائصه المطلوبة.

يعتبر التلبيد خطوة رئيسية في إنتاج سيراميك نيتريد الألومنيوم. ويضمن التلبيد بدرجة حرارة عالية في جو من النيتروجين تكثيف المادة مع الحفاظ على خصائصها الحرارية والكهربائية. وعلى غرار سيراميك الألومينا، ينكمش نيتريد الألومنيوم AlN أثناء التلبيد بحوالي 201 تيرابايت 3 تيرابايت، مما يجعل من الصعب تحقيق أبعاد دقيقة في حالة البليت. لذلك، فإن المعالجة الآلية الدقيقة ضرورية بعد التلبيد لتلبية التفاوتات الدقيقة والأشكال الهندسية المعقدة.

نظرًا للصلابة والهشاشة العالية لنيتريد الألومنيوم، يلزم إجراء عمليات خاصة مثل الطحن بالماس أو التصنيع بالليزر أو التصنيع الآلي بالموجات فوق الصوتية. تستخدم شركة Zhihao للسيراميك أنظمة متطورة لتصنيع السيراميك باستخدام الحاسب الآلي لإنتاج قطع دقيقة تتراوح من ركائز نيتريد الألومنيوم إلى المكونات المعقدة المخصصة.

من خلال مجموعة كاملة من أحدث معدات المعالجة المتطورة وثروة من الخبرة التقنية، توفر شركة Zihao Ceramics حلولاً متكاملة - بدءًا من اختيار المواد وتحسين التصميم إلى التصنيع الآلي الدقيق والتجميع - لضمان منتجات سيراميك نيتريد الألومنيوم عالية الجودة والأداء العالي لأكثر التطبيقات تطلبًا.

الطحن والتفريز باستخدام الحاسب الآلي الرقمي

التفريز باستخدام الحاسب الآلي، والخراطة والطحن باستخدام الحاسب الآلي بتفاوتات ميكرون.

الطحن والتلميع

يؤدي صقل الأسطح إلى الحصول على أسطح ملساء وأسطح ذات درجة بصرية.

المعالجة بالليزر للركائز الخزفية

قطع السيراميك بالليزر

للحفر والقطع بالليزر للأشكال الهندسية المعقدة.

تجميعات اللحام بالنحاس المعدنية والسيراميك - 600 × 600

التعدين واللحام

المعادن من السيراميك إلى المعدن (Mo/Mn، W).

FAQ

نيتريد الألومنيوم (AlN) هو مركب خزفي (الصيغة الكيميائية لنيتريد الألومنيوم: AlN) ذو موصلية حرارية عالية وعزل كهربائي للركائز الإلكترونية والإدارة الحرارية.

نعم - AlN عبارة عن سيراميك تقني (مادة غير عضوية وغير معدنية ومقاومة للحرارة) مصنف على نطاق واسع كسيراميك يستخدم في التطبيقات الإلكترونية والحرارية.

يتميز نيتريد الألومنيوم بخصائص ترابط مختلطة: معظمها تساهمي مع بعض الروابط الأيونية - يساعد هذا الترابط المختلط على إنتاج الموصلية الحرارية العالية والسلوك الكهربائي العازل.

الاستخدامات الرئيسية: ركائز نيتريد الألومنيوم AlN، والمشتتات الحرارية/المبددات الحرارية، وأجهزة أشباه الموصلات، ومكونات الترددات اللاسلكية وأي تطبيق يتطلب توصيل حراري وعزل كهربائي عالي.

في AlN، تكون حالة أكسدة النيتروجين عادةً -3 (+3 للنيتروجين و -3 للنيتروجين)، وهو ما يتوافق مع الشكل Al³⁺/N³- للمركب.

بالنسبة للتصنيع، يرجى الاطلاع على قسم “التصنيع والمناولة” أعلاه. عادةً ما يتم التصنيع (كيفية تصنيع نيتريد الألومنيوم) عن طريق النيترة الخاضعة للتحكم أو الطرق الكربوهيدراتية الحرارية، يليها التلبيد؛ ويتطلب الإنتاج أفراناً صناعية وأجواءً محكومة - يرجى الاتصال بفريقنا الهندسي للحصول على مشورة عملية مخصصة.

021 (1)

أقراص نيتريد الألومنيوم

ركائز السيراميك المتقدمة

ركائز نيتريد الألومنيوم

قطع السيراميك المعدني

تجميعات اللحام بالنحاس المعدنية والسيراميك - 600 × 600

التجميعات الخزفية والمعدنية الملحومة بالنحاس

أخصائي تصنيع السيراميك المتقدم

لماذا نيتريد الألومنيوم من السيراميك الجيد؟

  • نتمتع بخبرة واسعة في التصنيع الدقيق لركائز نيتريد الألومنيوم والقطع والتصميمات المخصصة.
  • سيساعدك فريقنا التقني في تحسين وظائف تصميم الجزء الخاص بك وقابليته للتصنيع.
  • يمكننا تخصيص المواد والأشكال لتلبية متطلبات الاستخدام المحددة.
  • نحن نقدم خدمة سريعة وعالية الجودة للعملاء الداخليين وعملاء الموانئ.

اتصل بنا اليوم نحن

هل أنت مستعد لإحياء تصاميمك الخزفية؟
اتصل بسيراميك Zihao Ceramics للحصول على حلول معالجة السيراميك المخصصة التي تلبي أعلى المعايير لاستخداماتك.