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.
الانتقال إلى
الطليعة | الأجهزة | درجة المادة | التوصيف | قضية (قانون) | العمل (للآلات) | FAQ | (الإحصاء) الارتباط
المزايا الرئيسية لنيتريد الألومنيوم
تتميز سيراميك نيتريد الألومنيوم بخصائصها الفيزيائية والكيميائية الممتازة، مما يجعلها خيارًا أفضل من العديد من المواد التقليدية.
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:
سيراميك نيتريد الألومنيوم (AlN-170)
يُعد سيراميك نيتريد الألومنيوم (AlN) من الدرجة القياسية مادة سيراميك متطورة تجمع بين التوصيل الحراري العالي وخصائص العزل الكهربائي الممتازة. وتتميز بمعامل تمدد حراري منخفض ومقاومة حرارية عالية مع الحفاظ على قوة ميكانيكية جيدة، مما يجعلها مادة أساسية للتغليف الإلكتروني والإدارة الحرارية. يحقق سيراميك AlN من الدرجة القياسية توازنًا بين الأداء والتكلفة ويستخدم على نطاق واسع في أنظمة الإدارة الحرارية للإلكترونيات الصناعية وأجهزة الطاقة.
الميزات الرئيسية
التطبيق النموذجي
الإنتاج والمعالجة
عادةً ما يتم إنتاج سيراميك نيتريد الألومنيوم من الدرجة القياسية من مساحيق نيتريد الألومنيوم عالية النقاء باستخدام عملية التلبيد بمساعدة مساعد التلبيد بالضغط الساخن (HP). ومن أجل خفض التكاليف والحفاظ على أداء ثابت، تتم صياغة سيراميك نيتريد الألومنيوم من الدرجة القياسية باستخدام مساعدات التلبيد (مثل أكسيد الإيتريوم) لزيادة كثافة التلبيد. تُستخدم الأدوات الماسية عادةً للقطع الدقيق والطحن والصقل لضمان دقة الأبعاد وجودة سطح الركيزة.
نيتريد الألومنيوم المطور AlN-200
إن سيراميك نيتريد الألومنيوم من الدرجة AlN-200 عبارة عن مواد سيراميك متطورة ذات موصلية حرارية عالية وخصائص عزل كهربائي. وبفضل الموصلية الحرارية التي تبلغ 200 واط/(م-ك) وما فوق، فهي في قمة طيف أداء سيراميك نيتريد الألومنيوم. وهي مصممة للإلكترونيات عالية الطاقة والإلكترونيات الضوئية والأجهزة التي تتطلب إدارة حرارية عالية للغاية، حيث أن موصلية حرارية قريبة من النحاس، مع الحفاظ على خصائص ميكانيكية ممتازة وخصائص تمدد حراري منخفضة لا مثيل لها في سيراميك الألومينا.
الميزات الرئيسية
التطبيق النموذجي
الإنتاج والمعالجة
تصنع سيراميك AlN-200 عادةً من مساحيق نيتريد الألومنيوم عالية النقاء. ويتم تحقيق كثافة عالية جدًا وتوصيل حراري فائق من خلال تركيبات محسّنة وعمليات تلبيد بدون ضغط أو عمليات ضغط متساوي الحرارة (HIP). أثناء عملية التصنيع، يتم التحكم في محتوى الأكسجين بإحكام (عادةً أقل من 0.5 بالوزن %) لزيادة نقل الحرارة بين الحبيبات إلى أقصى حد. وعادةً ما تكون الركائز النهائية مطحونة بدقة ومصقولة ومعدنية (على سبيل المثال طلاءات Mo/Mn أو Ti/Cu) من أجل اللحام والتعبئة الإلكترونية اللاحقة.
سيراميك نيتريد الألومنيوم الفائق النيتريد AlN-230
يعتبر سيراميك نيتريد الألومنيوم من فئة AlN-230 من المواد الخزفية التقنية المتقدمة ذات الموصلية الحرارية العالية جداً (≥ 230 واط/(م-ك))، وهو يمثل أعلى درجة أداء في عائلة نيتريد الألومنيوم. تقترب موصلية السيراميك الحرارية من بعض المعادن أو حتى تتجاوزها مع الحفاظ على عزل كهربائي ممتاز، مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب أداءً حراريًا عاليًا للغاية وتغليفًا إلكترونيًا عالي الطاقة.
يوفر AlN-230 أداءً محسّنًا في الإدارة الحرارية مقارنةً بالألNs القياسية (150-180 واط/(م-ك)) والمتقدمة (200 واط/(م-ك))، مما يقلل بشكل كبير من درجات حرارة وصلة الجهاز، ويطيل عمر الجهاز، ويتيح تصميمات ذات كثافة طاقة أعلى.
الميزات الرئيسية
التطبيق النموذجي
الإنتاج والمعالجة
تُصنع سيراميك درجة AlN-230 من مسحوق نيتريد الألومنيوم فائق النقاء مع محتوى أكسجين محكوم بإحكام (عادةً ≤ 0.3 بالوزن %). يتم تصنيعها باستخدام أنظمة إضافات التلبيد المحسّنة والتلبيد بدون ضغط بدرجة حرارة عالية أو الضغط المتساوي الحرارة (HIP). وتمنحها بنيتها المجهرية الكثيفة ومقاومتها الحرارية المنخفضة جدًا لحدود الحبيبات توصيلية حرارية عالية جدًا.
يتم طحن الركائز النهائية بدقة وصقلها على كلا الجانبين لضمان تحمل السماكة وتسطيح السطح. كما يتوفر أيضًا الطلاء بالمعدن (مثل طلاء التيتانيوم/النحاس أو الموليبدينوم/المنجنيز) لتلبية متطلبات اللحام للحزم الإلكترونية.
سيراميك BN+AlN (مركب)
السيراميك المركب BN+AlN عبارة عن مواد سيراميك متطورة مصنوعة من مركبات نيتريد البورون السداسي (h-BN) ونتريد الألومنيوم (AlN) بنسب محددة، تجمع بين التوصيل الحراري العالي والعزل الكهربائي وقابلية المعالجة الممتازة.
تجمع هذه المادة بين الموصلية الحرارية العالية والعزل العالي وخصائص التمدد الحراري المنخفضة لنيتريد الألومنيوم (AlN) مع الكثافة المنخفضة والتشحيم الجيد وسهولة معالجة نيتريد البورون (BN). وهي مناسبة بشكل مثالي للتطبيقات الإلكترونية والصناعية التي تتطلب إدارة حرارية فعالة وبنية خفيفة الوزن وعمليات تصنيع معقدة.
خواص المواد
التطبيق النموذجي
العملية التحضيرية
عادةً ما يتم تحضير السيراميك المركب BN+AlN باستخدام مزيج متجانس من مسحوق نيتريد الألومنيوم عالي النقاء ومسحوق نيتريد البورون السداسي عن طريق عمليات الكبس الساخن أو الضغط المتساوي الحرارة (HIP). ومن خلال تعديل محتوى نيتريد البورون النيتروز النيتروجيني، يمكن تغيير الموصلية الحرارية للمادة وقوتها وقابليتها للمعالجة بمرونة لتحقيق التوازن بين الأداء وتكلفة المعالجة.
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:








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.

قطع السيراميك بالليزر
للحفر والقطع بالليزر للأشكال الهندسية المعقدة.

التعدين واللحام
المعادن من السيراميك إلى المعدن (Mo/Mn، W).
FAQ
المنتجات ذات الصلة

أقراص نيتريد الألومنيوم

ركائز نيتريد الألومنيوم

قطع السيراميك المعدني

التجميعات الخزفية والمعدنية الملحومة بالنحاس
أخصائي تصنيع السيراميك المتقدم




