Apakah seramik nitrida aluminium?
Aluminium nitrida (AlN) adalah bahan seramik lanjutan berprestasi tinggi yang terkenal kerana kekonduksian terma yang luar biasa, sifat penebat elektrik yang cemerlang, dan kekuatan mekanikal yang unggul. Formula kimianya ialah AlN, terbentuk daripada atom aluminium dan nitrogen yang terikat dalam struktur kristal heksagon.
Berbeza dengan banyak seramik lain, seramik nitrida aluminium menggabungkan kekonduksian terma yang tinggi dengan pemalar dielektrik yang rendah, menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi yang memerlukan penyaluran haba yang cekap dan penebat elektrik.
AlN aluminium nitrida mengatasi seramik tradisional seperti alumina dalam beberapa aplikasi khusus, menjadikannya bahan yang tidak tergantikan dalam industri termasuk semikonduktor, elektronik, aeroangkasa, dan peranti kuasa.
Langkau ke
Kelebihan | Permohonan | Gred Bahan | Ciri-ciri | Kajian Kes | Pemprosesan | FAQ | Berkaitan
Kelebihan utama nitrida aluminium
Seramik nitrida aluminium menonjol kerana sifat fizikal dan kimia yang unggul, menjadikannya pilihan yang lebih baik berbanding banyak bahan konvensional.
Perkara Perlu Diberi Perhatian
Seramik nitrida aluminium mengalami tindak balas kimia dengan cecair seperti asid anorganik, alkali kuat dan air, menunjukkan kadar larutan yang agak perlahan; oleh itu, ia tidak boleh direndam secara langsung dalam bahan-bahan tersebut. Walau bagaimanapun, nitrida aluminium menunjukkan ketahanan terhadap kebanyakan garam cair, termasuk klorida dan kriolit.
Aplikasi seramik nitrida aluminium
Seramik nitrida aluminium (AlN), kerana sifat kekonduksian terma dan penebat elektrik yang luar biasa, digunakan secara meluas dalam pelbagai industri berteknologi tinggi. Ia banyak digunakan dalam sektor pembungkusan semikonduktor dan elektronik sebagai bahan antara muka terma untuk peranti berkuasa tinggi seperti modul IGBT dan LED, memastikan operasi peranti yang stabil. Dalam elektronik automotif, AlN berfungsi sebagai bahan pengurusan terma kritikal untuk modul kuasa kenderaan elektrik dan sistem pengurusan bateri. Selain itu, AlN memainkan peranan penting dalam peralatan gelombang mikro dan frekuensi radio, peranti perubatan, serta aplikasi aeroangkasa dan pertahanan, menyediakan penyelesaian pengurusan terma dan penebat elektrik berprestasi tinggi.








Gred semasa bahan nitrida aluminium
Di Zhihao, kami menawarkan seramik nitrida aluminium dalam pelbagai gred untuk memenuhi keperluan kejuruteraan yang pelbagai:
Seramik nitrid aluminium (AlN-170)
Seramik aluminium nitrida (AlN) gred piawai mewakili bahan seramik canggih yang menggabungkan kekonduksian terma tinggi dengan sifat penebat elektrik yang cemerlang. Mempunyai pekali pengembangan terma yang rendah dan rintangan terma yang tinggi sambil mengekalkan kekuatan mekanikal yang baik, ia berfungsi sebagai bahan kritikal untuk pembungkusan elektronik dan pengurusan terma. Seramik AlN gred piawai mencapai keseimbangan antara prestasi dan kos, dan digunakan secara meluas dalam sistem pengurusan terma untuk peralatan elektronik industri dan peranti kuasa.
Ciri-ciri utama
Aplikasi tipikal
Pengeluaran dan pemprosesan
Seramik aluminium nitrida gred piawai biasanya dihasilkan menggunakan serbuk aluminium nitrida berkepekaan tinggi melalui proses penekanan panas (HP) dengan bantuan bahan tambahan sintering. Untuk mengurangkan kos sambil mengekalkan prestasi yang stabil, bahan tambahan sintering (seperti oksida yttrium) dimasukkan ke dalam formulasi untuk meningkatkan ketumpatan sintering. Alat berlian lazimnya digunakan untuk pemotongan, pengamplasan, dan pengilapan tepat bagi memastikan ketepatan dimensi serta kemasan permukaan substrat.
AlN-200 Nitrida Aluminium Dipertingkat
Seramik nitrida aluminium gred AlN-200 adalah bahan seramik canggih yang menawarkan kekonduksian terma tinggi dan sifat penebat elektrik. Kekonduksian terma seramik ini mencapai 200 W/(m·K) dan ke atas, tergolong antara yang tertinggi dalam spektrum prestasi seramik nitrida aluminium. Direka khas untuk komponen elektronik berkuasa tinggi, peranti optoelektronik, dan peralatan yang memerlukan pengurusan terma yang luar biasa, ia hampir mencapai kekonduksian terma tembaga sambil mengekalkan sifat mekanikal unggul dan mempamerkan ciri pengembangan terma rendah yang tiada tandingan dalam seramik alumina.
Ciri-ciri utama
Aplikasi tipikal
Pengeluaran dan pemprosesan
Seramik AlN-200 biasanya menggunakan serbuk aluminium nitrida berkepekatan tinggi. Melalui formulasi yang dioptimumkan dan proses sintering uniaxial suhu tinggi atau pemampatan isostatik panas (HIP), ketumpatan ultra-tinggi dan kekonduksian terma dapat dicapai. Semasa pembuatan, kandungan oksigen dikawal dengan ketat (biasanya di bawah 0.5 wt%), memaksimumkan pemindahan haba antara butir. Substrat siap biasanya digiling dengan ketepatan tinggi, dipoles, dan dilapisi logam (contohnya, pelapisan Mo/Mn atau Ti/Cu) untuk memudahkan penyolderan dan pembungkusan elektronik seterusnya.
AlN-230 Seramik Nitrida Super-Aluminium
Seramik nitrida aluminium gred AlN-230 mewakili bahan seramik teknikal termaju, mempamerkan kekonduksian terma yang amat tinggi (≥230 W/(m·K)) yang menandakan kemuncak prestasi dalam keluarga nitrida aluminium. Sambil mengekalkan sifat penebat elektrik yang cemerlang, kekonduksian terma ia hampir atau bahkan melebihi beberapa logam, menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi yang memerlukan kebolehan penyaliran haba yang luar biasa dan pembungkusan elektronik berkuasa tinggi.
Berbanding dengan AlN gred piawai (150–180 W/(m·K)) dan gred premium (200 W/(m·K)), AlN-230 menawarkan prestasi pengurusan terma yang dipertingkatkan. Ini secara signifikan mengurangkan suhu sambungan peranti, memanjangkan jangka hayat peranti, dan membolehkan reka bentuk dengan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi.
Ciri-ciri utama
Aplikasi tipikal
Pengeluaran dan pemprosesan
Seramik gred AlN-230 dihasilkan daripada serbuk aluminium nitrida dengan ketulenan ultra-tinggi dan kandungan oksigen yang dikawal dengan ketat (biasanya ≤0.3 berat%). Ia dihasilkan menggunakan sistem bahan tambahan sintering yang dioptimumkan dan sama ada proses sintering uniaxial suhu tinggi atau pemampatan isostatik panas (HIP). Mikrostruktur padat dan rintangan terma sempadan butir yang sangat rendah memberikan kekonduksian terma yang amat tinggi.
Substrat siap menjalani pengamplasan dan pemolesan tepat dua sisi untuk memastikan toleransi ketebalan dan rataan permukaan. Ia juga boleh dimetalisasi (contohnya pelapisan titanium/tembaga atau molibdenum/mangan) untuk memenuhi keperluan penyolderan bagi pembungkusan elektronik.
Seramik BN+AlN (komposit)
Seramik komposit BN+AlN adalah bahan seramik canggih yang terbentuk dengan menggabungkan boron nitrida heksagon (h-BN) dan aluminium nitrida (AlN) dalam nisbah tertentu. Ia menggabungkan kekonduksian terma yang tinggi, penebat elektrik, dan kebolehpembentukan mesin yang cemerlang.
Bahan ini menggabungkan kekonduksian terma yang tinggi, sifat penebat yang cemerlang dan ciri pengembangan terma yang rendah pada nitrida aluminium (AlN) dengan ketumpatan yang rendah, kelicinan yang baik dan kemudahan pemesinan pada nitrida boron (BN). Ia amat sesuai untuk aplikasi elektronik dan industri yang memerlukan pengurusan terma yang cekap, struktur ringan dan proses pembuatan yang kompleks.
Sifat Bahan
Aplikasi tipikal
Proses penyediaan
Seramik komposit BN+AlN biasanya disediakan dengan mencampurkan secara sekata serbuk aluminium nitrida berkepekaan tinggi dengan serbuk boron nitrida heksagon, diikuti dengan proses penekanan panas atau penekanan isostatik panas (HIP). Dengan melaraskan kandungan BN, kekonduksian terma, kekuatan, dan kebolehmesinan bahan boleh diubah suai secara fleksibel, mencapai keseimbangan antara prestasi dan kos pemprosesan.
Sifat Utama Nitrida Aluminium
| Harta | AlN-170 (Standard) | AlN-200 (Versi Peningkatan) | AlN-230 (Super) |
| Konduktiviti terma(W/m·K) | ≥170 | ≥200 | ≥230 |
| Rintangan isipadu(Ω·cm) | 1×10 14 | 1×10 14 | 1×10 14 |
| Ketahanan dielektrik(kV/mm) | >15 | >15 | >15 |
| Garis tengah pembesaran terma (CTE)(×10⁻⁶/K) | ~4.5 | ~4.5 | ~4.5 |
| Kekuatan lenturan(MPa) | 300–400 | 350–450 | 350–450 |
| Suhu operasi maksimum(°C, dalam atmosfera gas inert) | satu ribu atau lebih | satu ribu atau lebih | satu ribu atau lebih |
| Kandungan oksigen(wt%) | 0.5 – 1.0 | ≤0.5 | ≤0.3 |
| Penentuan kedudukan kos | Ekonomi | Berprestasi tinggi | Prestasi ultra tinggi |
| Aplikasi tipikal | Pembungkusan elektronik kuasa guna umum, substrat penyaluran haba LED | Modul semikonduktor berkuasa tinggi, peralatan frekuensi radio/gelombang mikro | Modul SiC/GaN berkuasa ultra-tinggi, laser berkuasa tinggi, pengurusan terma gred ketenteraan |
Angka di atas mewakili ciri-ciri bahan tipikal dan mungkin berbeza bergantung kepada konfigurasi produk dan proses pembuatan. Untuk maklumat lanjut, sila hubungi kami.
Permukaan nitrida aluminium mudah teroksida, membentuk lapisan aluminium oksida. Ini membantu melindungi bahan tersebut tetapi menjejaskan kekonduksian terma (aluminium oksida mempunyai kekonduksian terma kira-kira 30 W/m·K). Dalam atmosfera pengoksidaan, ini berlaku pada sekitar 700°C. Dalam atmosfera inert, lapisan ini melindungi AlN pada suhu sehingga kira-kira 1350°C. Apabila suhu melebihi ambang ini, pengoksidaan pukal berlaku.
Kes Aplikasi Produk Nitrida Aluminium
Seramik nitrid aluminium menggabungkan konduktiviti terma yang tinggi, penebat elektrik yang cemerlang, kekonstan dielektrik yang rendah, dan pekali pengembangan terma yang hampir dengan silikon, menjadikannya bahan serbaguna yang sesuai untuk pelbagai aplikasi industri. Berikut adalah kes penggunaan paling biasa dan berpengaruh bagi produk nitrid aluminium dalam pelbagai sektor:








Pemprosesan nitrida aluminium
Zhi Hao Ceramics membekalkan seramik aluminium nitrida (AlN) yang dicirikan oleh ketulenan tinggi dan kekonduksian terma yang cemerlang, menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi yang memerlukan penyebaran haba unggul dan sifat penebat elektrik. Aluminium nitrida boleh dibentuk melalui pelbagai kaedah, termasuk pemampatan kering, pemampatan isostatik, acuan suntikan, dan tuangan slurry, bergantung pada geometri produk dan spesifikasi prestasi yang diperlukan.
Penyinteran adalah langkah kritikal dalam pengeluaran seramik nitrida aluminium. Pembakaran pada suhu tinggi dalam atmosfera nitrogen memastikan pengapuran bahan sambil mengekalkan sifat terma dan elektriknya. Sama seperti seramik alumina, aluminium nitrida (AlN) mengalami pengecutan kira-kira 20% semasa pembakaran, menjadikan kawalan dimensi yang tepat pada keadaan hijau amat mencabar. Oleh itu, pemesinan tepat selepas pembakaran adalah penting untuk mencapai toleransi yang tepat dan geometri yang kompleks.
Disebabkan kekerasan dan kerapuhan nitrida aluminium yang tinggi, teknik pemesinan khusus seperti pengamplasan berlian, pemprosesan laser atau pemesinan ultrasonik diperlukan. Zhihao Ceramics menggunakan sistem pemesinan seramik CNC canggih untuk menghasilkan komponen tepat, daripada substrat nitrida aluminium hingga pemasangan tersuai yang kompleks.
ZhiHao Ceramics memiliki rangkaian komprehensif peralatan pemprosesan canggih dan kepakaran teknikal yang luas, menyediakan penyelesaian hujung ke hujung—daripada pemilihan bahan dan pengoptimuman reka bentuk hingga pemesinan tepat dan pemasangan—memastikan produk seramik nitrida aluminium berkualiti tinggi dan berprestasi tinggi untuk aplikasi yang paling menuntut.

Pengisaran dan pemesinan CNC
Pemesinan CNC, pembentukan dan penggilingan, dengan toleransi sehingga tahap mikrometer.

Pengisaran dan pengamplasan
Pengamplasan permukaan menghasilkan permukaan yang licin dan kemasan gred optik.

Pemotongan laser seramik
Pengeboran dan pemotongan laser untuk geometri kompleks.

Pemetalan dan pengelasan
Pemetalan untuk penyolderan seramik ke logam (Mo/Mn, W).
FAQ
Produk berkaitan

Cakera nitrida aluminium

Substrat nitrida aluminium

Komponen seramik berlogam

Perkakasan seramik dan logam yang disolder
Pakar Pembuatan Seramik Lanjutan




