Seramik nitrida aluminium adalah bahan seramik berprestasi tinggi yang terutamanya terdiri daripada nitrida aluminium (AlN) dan dihasilkan melalui proses sintering suhu tinggi. Ciri paling ketara ialah kekonduksian terma yang luar biasa (kira-kira 170–200 W/m·K), disertai dengan sifat penebat elektrik yang cemerlang dan pekali pengembangan terma yang hampir sama dengan cip silikon. Ini menjadikannya sangat sesuai untuk penyaluran haba dan pengkapsulan dalam peranti elektronik. Berbanding dengan substrat seramik alumina konvensional, seramik nitrida aluminium menawarkan kecekapan terma, kebolehpercayaan, dan jangka hayat yang lebih baik. Disebabkan sifat kimia yang stabil dan kekuatan mekanikalnya, nitrida aluminium digunakan secara meluas dalam elektronik kuasa, pembungkusan LED, komunikasi RF, elektronik automotif, dan peralatan tenaga baharu. Ia merupakan bahan asas yang tidak dapat digantikan dalam pembuatan elektronik moden dan sektor perindustrian berteknologi tinggi.

Apakah seramik nitrida aluminium? - Bahan Seramik Lanjutan - Seramik Zhihao

Ciri-ciri Teras Seramik Nitrida Aluminium

Konduktiviti terma aluminium nitrida adalah kira-kira 170–230 W/(m·K), jauh lebih tinggi berbanding plat seramik alumina konvensional (hanya 18–35 W/(m·K)), membolehkan penyaluran haba dengan pantas.

Rintang > 10^13 Ω·cm, memastikan pengasingan litar pada suhu bilik untuk mengelakkan litar pintas.

Gejala pengembangan terma kira-kira 4.5×10⁻⁶/K, diselaraskan secara terma dengan bahan semikonduktor seperti silikon, sekali gus mengurangkan tegasan terma dan kegagalan peranti.

Menjaga kekuatan yang sangat baik pada suhu sehingga 1000°C, menahan pelembutan atau deformasi, menjadikannya sesuai untuk persekitaran kerja bersuhu tinggi.

Tahan lasam secara kimia, sangat stabil terhadap asid, alkali dan medium kimia, tahan kakisan, sesuai untuk persekitaran yang keras.

Ketumpatan bahan adalah kira-kira 3.26 g/cm³, lebih kurang separuh daripada keluli tahan karat, sekali gus mengurangkan berat peralatan; ketepatan permukaan selepas pemesinan adalah tinggi dan strukturnya padat.

Spesifikasi Teknikal

Parameter nilai numerik
Formula kimia AlN
Struktur kristal Sistem kristal heksagon (jenis zincblende)
ketumpatan ≈3.26 g/cm³
Suhu lebur 3000 °C
Konduktiviti terma ≈170–230 W/(m·K)
Permitivitas relatif ≈8.5
Garis tengah pengembangan termal 4.5 × 10⁻⁶ /K
Rintangan isipadu 10^13 Ω·cm

Bidang aplikasi

  • Elektronik dan Elektronik Kuasa: Berfungsi sebagai substrat pengurusan terma untuk modul kuasa, IGBT, peranti elektronik kuasa, dan peralatan RF dalam sistem elektronik dan elektrik berkuasa tinggi.
  • Pencahayaan LED: Bertindak sebagai substrat penyaluran haba dalam pek LED, ia secara berkesan mengalihkan haba sambil memastikan penebat elektrik, sekali gus meningkatkan jangka hayat lampu.
  • Komunikasi dan 5G: Sebagai bahan substrat untuk antena frekuensi tinggi dan komponen RF, aluminium nitrida mempamerkan konstant dielektrik yang tinggi (≈8.5) dan kerugian isyarat yang rendah merentasi julat frekuensi puluhan gigahertz.
  • Elektronik Automotif dan Aeroangkasa: Untuk unit kawalan elektronik automotif, modul elektronik kuasa kenderaan elektrik, sistem elektronik kapal angkasa, dan aplikasi serupa, yang memenuhi keperluan suhu dan kebolehpercayaan yang ketat.
  • Aplikasi perindustrian dan ketenteraan: seperti laser berkuasa tinggi, radar ketenteraan, dan industri nuklear, di mana kestabilan dan kebolehpercayaan pada suhu tinggi diperlukan.

Perbandingan Kelebihan Produk

  • Logam/Pewang:Logam tradisional seperti tembaga dan keluli tahan karat mempunyai kekonduksian terma yang tinggi, namun sifat pengaliran dan ketumpatan yang tinggi menjadikannya tidak sesuai untuk komponen penebat pelepasan haba. Nitrid aluminium menunjukkan kekonduksian terma sekitar 170–230 W/(m·K) yang, walaupun lebih rendah berbanding tembaga (≈400 W/(m·K)), menawarkan kelebihan rintangan elektrik yang tinggi dan ketumpatan rendah (3.26 g/cm³). Ini menjadikannya bahan alternatif penebat yang ideal untuk penyaluran haba yang cekap.
  • Seramik alumina:Seramik α-Al₂O₃ biasa tahan haus dan bersifat penebat, namun kekonduksian terma mereka hanya sekitar 20–30 W/(m·K). Sebaliknya, aluminium nitrida mempamerkan kekonduksian terma 5–10 kali lebih tinggi, sekali gus meningkatkan prestasi pengagihan haba pada peranti elektronik.
  • Seramik zirkonia:Seramik ZrO₂ mempamerkan ketahanan yang cemerlang, namun mempunyai konduktiviti terma yang sangat rendah (kira-kira 2–3 W/(m·K)) dan ketumpatan yang tinggi (≈6.0 g/cm³). Walau bagaimanapun, aluminium nitrida menggabungkan konduktiviti terma yang tinggi dengan sifat penebat, manakala ketumpatannya hanya kira-kira separuh daripada zirkonia, sekali gus meningkatkan kecekapan penyaluran haba dan kebolehpercayaan bahan tersebut.
  • Mengapa memilih kami:Zhi Hao Ceramics mempunyai pengalaman luas dalam penyelidikan, pembangunan dan pembuatan seramik berketepatan tinggi, mengekalkan proses pengeluaran dan kawalan kualiti yang ketat serta stabil. Produk kami mempunyai pensijilan kualiti ISO 9001, dan kami menawarkan substrat seramik nitrida aluminium dalam pelbagai spesifikasi. Saiz dan rawatan permukaan boleh disesuaikan untuk memenuhi keperluan pelanggan, menjadikan kami rakan kongsi yang boleh dipercayai.

Perbezaan antara seramik nitrid aluminium dan seramik boron nitrid

Jadual Perbandingan Prestasi

Ukuran Prestasi Seramik nitrida aluminium (AlN) Seramik boron nitrida (BN)
Formula kimia AlN BN
Struktur kristal Jaring segi enam c-BN (kubik), h-BN (heksagon)
Konduktiviti terma 170–200 W/m·K 30–200 W/m·K
Sifat elektrik Sifat penebat yang cemerlang h-BN mempamerkan sifat penebat, manakala c-BN menunjukkan ciri-ciri semikonduktor tempatan.
Kekerasan dan kekuatan Sederhana, dengan ketahanan yang baik c-BN sangat keras, manakala h-BN lebih lembut dan lebih mudah diproses.
Ketahanan suhu Kestabilan terhad pada suhu tinggi h-BN mempamerkan ketahanan pada suhu tinggi dan ketahanan pengoksidaan yang kuat.
Morfologi tipikal Substrat seramik, cakera seramik Serbuk, bahan pukal, alat pemotong, salutan
kos Sederhana Berbeza dengan ketara bergantung pada jenis kristal.

Seramik nitrida aluminium (AlN) dan seramik boron nitrida (BN) kedua-duanya adalah bahan anorganik bukan logam berprestasi tinggi, walaupun sifat dan aplikasi mereka berbeza. Nitrida aluminium, dengan formula kimia AlN, mempunyai struktur kristal yang stabil. Ciri-ciri paling ketara ialah kekonduksian terma yang tinggi (170–200 W/m·K) dan penebat elektrik yang cemerlang. Selain itu, pekali pengembangan terma adalah serupa dengan cip silikon. Oleh itu, ia digunakan secara meluas dalam modul elektronik kuasa, substrat penyalur haba LED, dan sistem kawalan elektronik tenaga baharu, berfungsi sebagai bahan penyalur haba dan penebat penting dalam industri elektronik. Boron nitrida diklasifikasikan kepada boron nitrida kubik (c-BN) dan boron nitrida heksagon (h-BN). c-BN mempunyai tahap kekerasan kedua tertinggi selepas intan dan menunjukkan ketahanan haus yang luar biasa, menjadikannya bahan yang biasa digunakan dalam alat pemotong dan salutan tahan haus. h-BN, yang secara struktur serupa dengan grafit, menawarkan penebat, kelicinan, dan ketahanan suhu tinggi yang cemerlang, membolehkan operasi jangka panjang dalam atmosfera pengoksidaan. Ia sesuai untuk pelincir suhu tinggi, komponen penebat terma, dan bahan pelindung kapal angkasa. Sebaliknya, seramik nitrida aluminium terkenal dengan kekonduksian terma yang tinggi dan sifat penebat yang kuat, menjadikannya sesuai untuk pembungkusan elektronik dan aplikasi penyaluran haba. Seramik boron nitrida, disebabkan struktur kristalnya, boleh berfungsi sebagai bahan ultra-tough tahan haus dan juga sebagai pelincir penebat suhu tinggi. Oleh itu, kedua-dua bahan ini mempunyai hubungan pelengkap dalam industri moden: yang pertama menumpukan pada pengurusan terma elektronik, manakala yang kedua terutamanya berkhidmat untuk persekitaran melampau dan bidang pemprosesan mekanikal.

Proses Pengeluaran dan Kawalan Kualiti

Zhihao Ceramics menggunakan teknik penyediaan yang matang untuk menghasilkan substrat seramik nitrida aluminium: serbuk AlN berkepekatan tinggi dicampur secara sekata dengan sedikit bahan bantu penyinteran, kemudian dibentuk menjadi badan hijau melalui pemampatan isostatik. Seterusnya, penyinteran dan pemampatan isostatik panas dijalankan di bawah atmosfera nitrogen atau inert untuk memadatkan badan hijau. Selepas penyinteran, badan hijau menjalani pemesinan tepat dan pengamplasan permukaan. Pemeriksaan menyeluruh dari segi dimensi dan prestasi dijalankan sepanjang pengeluaran, termasuk pengukuran dimensi, ujian kekonduksian terma, dan ujian rintangan, bagi memastikan prestasi yang konsisten dan boleh dipercayai bagi setiap lot. Sistem pengurusan kualiti dan piawaian ujian kami yang mantap menyediakan produk seramik nitrida aluminium berkualiti tinggi dengan kadar kerosakan rendah kepada pelanggan kami.

syarikat

Shenzhen Zhihao Precision Ceramics Co., Ltd. adalah pengeluar pakar bahan seramik canggih, yang berdedikasi kepada penyelidikan, pembangunan dan pengeluaran bahan anorganik bukan logam berprestasi tinggi. Syarikat ini mempunyai pengalaman R&D seramik yang luas dan sistem pengeluaran menyeluruh, dengan keupayaan proses penuh merangkumi pembentukan seramik tepat, sintering dan pemesinan. Kami memegang beberapa paten ciptaan bagi bahan seramik dan telah memperoleh pensijilan sistem pengurusan kualiti termasuk ISO9001. Produk kami digunakan secara meluas dalam sektor elektronik, semikonduktor, aeroangkasa, dan tenaga. Zhihao Ceramics komited untuk menyediakan penyelesaian seramik yang boleh dipercayai, memperoleh kepercayaan pasaran melalui produk dan perkhidmatan yang cemerlang.

Soalan Lazim (FAQ)

Nitrida aluminium adalah bahan seramik anorganik bukan logam (seramik lanjutan) dengan formula kimia AlN. Ia mempunyai struktur kristal heksagon jenis sphalerite dan merupakan semikonduktor jurang lebar yang terikat secara kovalen.

Formula kimia aluminium nitrida ialah AlN.

Struktur kristal aluminium nitrida adalah zink blende heksagon, dengan kristal-kristal yang keras dan rapuh.

Konduktiviti terma aluminium nitrida adalah kira-kira 170–230 W/(m·K), jauh lebih tinggi berbanding seramik alumina biasa.

Permitivitas relatif aluminium nitrida adalah kira-kira 8.5, yang mengakibatkan kerugian isyarat yang rendah dalam aplikasi frekuensi tinggi (frekuensi radio).

Nitrida aluminium tidak konduktif; ia adalah penebat elektrik dengan ketahanan elektrik melebihi 10^13 Ω·cm pada suhu bilik.

Nitrida aluminium mengalami hidrolisis apabila bersentuhan dengan air, menghasilkan hidroksida aluminium dan amonia. Oleh itu, ia mesti disimpan dalam bekas kedap udara atau dikekalkan kering dalam persekitaran lembap untuk mengekalkan prestasi yang stabil.

Nitrida aluminium terutamanya digunakan dalam litar dan komponen elektronik yang memerlukan penyaluran haba yang sangat cekap, seperti penyebar haba modul kuasa, substrat pembungkusan LED, papan pembawa semikonduktor, substrat antena RF, dan komponen elektronik kuasa.

Nitrida aluminium bukan garam dalam erti kata kimia; ia adalah bahan seramik yang terikat secara kovalen, tidak mengandungi ion logam dan tidak tergolong dalam kategori garam konvensional.

Secara amnya, “keramik” merujuk secara meluas kepada produk yang dibakar daripada bahan anorganik bukan logam, manakala “porselin” biasanya merujuk kepada bekas utilitarian yang dibuat daripada bahan seperti tanah liat kaolin melalui pembakaran suhu tinggi, membentuk satu jenis keramik tertentu. Nitrida aluminium, sebagai bahan keramik berteknologi tinggi, menunjukkan perbezaan ketara daripada porselin utilitarian tradisional dari segi komposisi dan aplikasi.

Sentiasa kemas kini dengan maklumat terkini.

Ikuti kami untuk mengetahui lebih lanjut tentang seramik lanjutan.

Artikel Terbaru

Mari kami menjawab soalan anda.

Hubungi segera (86)14775525696

Mari kita mulakan di sini.