Mengenai Seramik Nitrida Aluminium

Seramik nitrida aluminium adalah sejenis bahan seramik canggih yang banyak digunakan dalam industri elektronik kerana sifat kekonduksian terma dan penebat elektriknya yang cemerlang.

Kristal nitrida aluminium adalah sebatian kovalen dengan tetrahedron [AlN₄] sebagai unit struktur, mempamerkan struktur jenis sphalerite dalam sistem kristal heksagon. Sebagai bahan tahan suhu tinggi, kekonduksian terma kristal tunggalnya hampir lima kali ganda berbanding oksida aluminium, disertai ketahanan kejutan terma yang cemerlang, membolehkan operasi dalam atmosfera inert sehingga 1350°C.

Nitrida aluminium menentang kakisan oleh logam cair dan menunjukkan kestabilan terhadap asid. Oleh kerana permukaannya bertindak balas dengan udara lembap untuk membentuk filem oksida yang sangat nipis, sifat ini membolehkan penggunaannya sebagai bejana peleburan untuk melebur logam seperti aluminium, tembaga, perak, dan plumbum, serta dalam acuan tuangan. Seramik AIN mempunyai sifat metalisasi yang baik, menjadikannya alternatif yang sesuai kepada seramik oksida berilium yang beracun untuk aplikasi meluas dalam industri elektronik.

Formula kimia aluminium nitrida

Formula kimia aluminium nitrida ialah AlN, dengan komposisi kimia AI sebanyak 65.811% dan N sebanyak 34.191%. Serbuknya kelihatan putih atau kelabu-putih, manakala kristal tunggalnya tidak berwarna dan telus. Suhu penguraian sublimasi pada tekanan atmosfera ialah 2450°C.

Konduktiviti terma seramik nitrida aluminium:

Konduktiviti terma bahan nitrida aluminium polikristal adalah antara 70 hingga 210 W/(m·K), manakala kristal tunggal boleh melebihi 275 W/(m·K) – lima kali ganda berbanding oksida aluminium.

Substrat seramik nitrida aluminium

Seramik nitrida aluminium mempamerkan kekonduksian terma yang tinggi, pekali pengembangan terma yang rendah, kekuatan yang tinggi, ketahanan terhadap suhu tinggi dan kakisan kimia, rintangan elektrik yang tinggi, serta kerugian dielektrik yang rendah. Ia merupakan bahan ideal untuk substrat penyebaran haba dan bahan pembungkusan dalam litar bersepadu berskala besar.

Apakah komponen seramik nitrida aluminium?

Ciri Prestasi Seramik Nitrid Aluminium

Kelebihan seramik nitrida aluminium

  • Konduktiviti terma yang tinggi (>170 W/m·K), hampir dengan BeO dan SiC, dan lebih lima kali ganda berbanding Al₂O₃;

  • Gejala pemuaian terma yang sepadan dengan Si dan GaAs;

  • Sifat elektrik yang cemerlang (pemalar dielektrik, rugi dielektrik, rintangan isipadu, ketahanan dielektrik);

  • Memiliki sifat mekanikal yang sangat baik, dengan kekuatan lenturan melebihi seramik alumina dan oksida barium; mampu disinter pada tekanan atmosfera.

  • Ia boleh dihasilkan menggunakan proses filem tuang. Ia merupakan substrat dan bahan pembungkusan yang sangat menjanjikan untuk litar bersepadu berkuasa tinggi.

Sifat Mekanikal Seramik Nitrida Aluminium

Projek Unit Seramik nitrida aluminium Acuan suntikan aluminium nitrida Aluminium nitrida yang dicetak suntikan berketinggian konduktiviti terma
Warna —— kelabu kelabu kelabu
ketumpatan g/cm³ 3.3 3.3 3.3
Kekerasan GPa 11 11 11
Kekuatan mampatan Megapascal 2100 2100 2100
Kekuatan lenturan Megapascal 450 410 300
Ketahanan retakan MPa·m¹/² 3.5 2.6 2.4
Modulus Young GPa 310 310 310
Nisbah Poisson —— 0.25 0.25 0.25

Sifat Terma Seramik Nitrida Aluminium

Projek Unit Seramik nitrida aluminium Acuan suntikan aluminium nitrida Aluminium nitrida yang dicetak suntikan berketinggian konduktiviti terma
Suhu operasi maksimum ℃ (dalam atmosfera gas inert) 1350 1350 1350
Konduktiviti terma pada 25°C W/m·K seratus tujuh puluh seratus tujuh puluh dua ratus
Pendekatan pemanasan linear 40–400°C, ×10-6darjah Celsius 4.5 4.6  4.9
Panas spesifik J/(kg·K) 720 720 720
Ketahanan terhadap kejutan terma ℃ (apabila diletakkan dalam air) 350 350 350

Sifat Elektrik Seramik Nitrida Aluminium

Projek Unit Seramik nitrida aluminium Acuan suntikan aluminium nitrida Aluminium nitrida yang dicetak suntikan berketinggian konduktiviti terma
Pemalar dielektrik 1 megahertz 8.8 8.5 8.5
Ketahanan dielektrik kV/mm >15 >15 >15
Rintang volum pada 25°C Ω·cm lebih daripada 10^14 lebih daripada 10^14 lebih daripada 10^13

Nota: Semua parameter yang disenaraikan dalam borang di atas mewakili nilai tipikal bagi seramik nitrida aluminium. Sila maklum bahawa variasi mungkin berlaku antara setiap batch.

Langkah berjaga-jaga untuk penggunaan seramik nitrida aluminium

Seramik nitrida aluminium mengalami pengoksidaan permukaan di udara pada suhu 700°C, dengan lapisan oksida permukaan setebal 5–10 nm dikesan walaupun pada suhu bilik. Walaupun ini membantu melindungi badan bahan, ia juga mengurangkan kekonduksian terma permukaan bahan. Dalam atmosfera inert, lapisan oksida ini melindungi bahan utama sehingga 1350°C; melebihi suhu ini, pengoksidaan ketara pada bahan utama berlaku. Seramik nitrida aluminium kekal stabil dalam atmosfera hidrogen dan karbon dioksida sehingga 980°C.

Selain itu, seramik nitrida aluminium bertindak balas secara kimia dengan asid bukan organik, alkali kuat, air dan cecair lain, mengalami pelarutan secara beransur-ansur. Oleh itu, ia tidak boleh direndam terus dalam bahan-bahan tersebut semasa digunakan. Walau bagaimanapun, nitrida aluminium menunjukkan ketahanan terhadap kakisan oleh kebanyakan garam cair, termasuk klorida dan kriolit.

Apakah aplikasi seramik nitrida aluminium?

  • Pemanas dan penyejuk haba
  • Dielektrik beralih laser
  • Cakera pemotong dan cincin pengapit untuk peralatan pemprosesan semikonduktor
  • Penebat elektrik
  • Pemprosesan lempung silikon
  • Substrat dan penebat untuk peranti mikroelektronik dan optoelektronik
  • Substrat pembungkusan elektronik
  • Pengangkut cip untuk penderia dan detektor
  • Cip kecil
  • Kollet
  • Komponen pengurusan terma laser
  • Perlengkapan logam lebur
  • Pembungkusan Peralatan Mikrogelombang

Pengilang komponen seramik aluminium nitrida yang dikerjakan

ZhiHao Ceramics adalah pengeluar pakar komponen seramik nitrida aluminium. Sejak 2013, kami telah bekerjasama dengan ratusan syarikat, membekalkan lebih daripada 3,000 jenis produk seramik berketepatan tinggi.
Kami boleh menyediakan pemprosesan seramik, bahan seramik, tuangan seramik, pengekulapan logam seramik dan perkhidmatan metalisasi permukaan, komited untuk menyampaikan produk dan perkhidmatan yang memenuhi atau melebihi keperluan kualiti pelanggan kami.

Pemprosesan Tersuai Seramik Nitrida Aluminium

Zhi Hao Ceramics adalah pakar anda dalam pemesinan khas seramik aluminium nitrida, memenuhi keperluan prototaip seramik lanjutan anda. Kami sentiasa gembira untuk memberi nasihat mengenai bahan, reka bentuk dan aplikasi, berdasarkan pengalaman luas kami dalam seramik lanjutan. Sekiranya anda ingin membeli substrat, rod, tiub atau komponen yang dipesin khas daripada aluminium nitrida, sila hubungi kami – setiap pakar kami akan berbesar hati membantu anda.

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.