Gốm nhôm nitrit là một loại vật liệu gốm cao cấp được sản xuất từ nhôm nitrit (AlN) làm nguyên liệu chính, qua quá trình nung ở nhiệt độ cao. Đặc điểm nổi bật nhất của nó là khả năng dẫn nhiệt cao (khoảng 170–200 W/m·K), đồng thời có tính cách điện tuyệt vời và hệ số giãn nở nhiệt gần giống với chip silicon, rất thích hợp cho việc tản nhiệt và đóng gói các thiết bị điện tử. So với gốm sứ oxit nhôm truyền thống, gốm sứ nitơ nhôm có ưu thế hơn về hiệu quả tản nhiệt, độ tin cậy và tuổi thọ. Do tính chất hóa học ổn định và độ bền cơ học, nitơ nhôm được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực điện tử công suất, đóng gói LED, truyền thông tần số vô tuyến, điện tử ô tô và thiết bị năng lượng mới, là một trong những vật liệu cơ bản không thể thiếu trong ngành công nghiệp điện tử hiện đại và lĩnh vực sản xuất cao cấp.

Aluminum nitride ceramic là gì? - Vật liệu gốm sứ tiên tiến - Zhihao Ceramics

Đặc điểm cốt lõi của gốm nhôm nitrua

Hệ số dẫn nhiệt của nhôm nitride khoảng 170–230 W/(m·K), cao hơn nhiều so với gốm nhôm oxit truyền thống (chỉ 18–35 W/(m·K)), có thể tản nhiệt nhanh chóng.

Điện trở suất >10^13 Ω·cm, đảm bảo cách ly mạch điện ở nhiệt độ phòng, tránh ngắn mạch.

Hệ số giãn nở nhiệt khoảng 4,5×10^-6/K, phù hợp với các vật liệu bán dẫn như silicon, giúp giảm ứng suất nhiệt và hỏng hóc thiết bị.

Vẫn giữ được độ bền tốt ở nhiệt độ cao 1000°C, không dễ mềm hoặc biến dạng, thích hợp cho môi trường làm việc có nhiệt độ cao.

Tính chất hóa học trơ, ổn định cao đối với axit, bazơ và môi trường hóa học, khó bị ăn mòn, thích hợp cho môi trường khắc nghiệt.

Độ dày vật liệu khoảng 3,26 g/cm³, chỉ bằng khoảng một nửa so với thép không gỉ, giúp giảm trọng lượng thiết bị; sau khi gia công, bề mặt có độ chính xác cao và cấu trúc gọn gàng.

Thông số kỹ thuật

Tham số giá trị
Công thức hóa học AlN
Cấu trúc tinh thể Hệ tinh thể lục giác (loại kẽm tinh thể)
Mật độ ≈3,26 g/cm³
điểm nóng chảy 3000 °C
Hệ số dẫn nhiệt ≈170–230 W/(m·K)
Hằng số điện môi tương đối ≈8,5
Hệ số giãn nở nhiệt 4,5 × 10⁻⁶ /K
Điện trở suất thể tích >10^13 Ω·cm

Lĩnh vực ứng dụng

  • Điện tử và điện tử công suất: Là tấm nền tản nhiệt cho các mô-đun công suất, IGBT, thiết bị điện tử công suất và thiết bị tần số vô tuyến, được sử dụng trong các hệ thống điện tử và điện công suất cao.
  • Đèn LED: Trong gói LED, nó hoạt động như một tấm nền tản nhiệt, dẫn nhiệt hiệu quả và đảm bảo cách điện, từ đó kéo dài tuổi thọ của đèn.
  • Truyền thông và 5G: Là vật liệu nền cho ăng-ten tần số cao và thiết bị tần số vô tuyến, nitrua nhôm có hằng số điện môi cao (≈8,5) và tổn thất tín hiệu thấp trong dải tần số hàng chục GHz.
  • Điện tử ô tô và hàng không vũ trụ: Được sử dụng trong các bộ điều khiển điện tử ô tô, mô-đun điện tử công suất cho xe điện, hệ thống điện tử của tàu vũ trụ, v.v., đáp ứng các yêu cầu khắt khe về nhiệt độ và độ tin cậy.
  • Công nghiệp và quân sự: Các lĩnh vực yêu cầu tính ổn định và độ tin cậy ở nhiệt độ cao, chẳng hạn như laser công suất cao, radar quân sự, công nghiệp hạt nhân, v.v.

So sánh ưu điểm sản phẩm

  • Kim loại/thép không gỉ:Kim loại truyền thống (như đồng, thép không gỉ) có hệ số dẫn nhiệt cao, nhưng là vật liệu dẫn điện và có mật độ lớn, không phù hợp để sử dụng làm bộ phận cách nhiệt và tản nhiệt. Tỷ lệ dẫn nhiệt của nitrua nhôm khoảng 170–230 W/(m·K), mặc dù thấp hơn đồng (≈400 W/(m·K)), nhưng có ưu điểm là điện trở cao, mật độ thấp (3,26 g/cm³), là vật liệu cách nhiệt thay thế lý tưởng để tản nhiệt hiệu quả.
  • Gốm sứ nhôm oxit:Gốm sứ α-Al₂O₃ thông thường có độ bền mài mòn cao và tính cách điện, nhưng hệ số dẫn nhiệt chỉ khoảng 20–30 W/(m·K). So với đó, hệ số dẫn nhiệt của nitrua nhôm cao hơn 5–10 lần, có thể cải thiện đáng kể khả năng tản nhiệt của các thiết bị điện tử.
  • Gốm zirconia:Gốm ZrO₂ có độ bền cao, nhưng hệ số dẫn nhiệt rất thấp (khoảng 2–3 W/(m·K)) và mật độ lớn (≈6,0 g/cm³). Nitrua nhôm có cả tính dẫn nhiệt cao và cách điện, đồng thời mật độ chỉ bằng khoảng một nửa so với oxit zirconium, giúp nâng cao hiệu quả tản nhiệt và độ tin cậy của vật liệu.
  • Tại sao chọn chúng tôi:Chính Hao Ceramics có nhiều năm kinh nghiệm trong nghiên cứu, phát triển và sản xuất gốm sứ chính xác, với quy trình sản xuất và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt và ổn định. Sản phẩm của công ty đã đạt chứng nhận chất lượng ISO 9001, cung cấp các loại tấm nền gốm sứ nitrua nhôm với nhiều kích thước khác nhau, có thể tùy chỉnh kích thước và xử lý bề mặt theo yêu cầu của khách hàng, là đối tác đáng tin cậy của bạn.

Sự khác biệt giữa gốm nhôm nitride và gốm boron nitride

Bảng so sánh hiệu suất

Chỉ số hiệu suất Gốm nhôm nitrua (AlN) Gốm nitrua bo (BN)
Công thức hóa học AlN BN
Cấu trúc tinh thể Lục giác mạng tinh thể c-BN (cubic), h-BN (hexagonal)
Độ dẫn nhiệt 170–200 W/m·K 30–200 W/m·K
Đặc tính điện Cách điện tốt Cách điện h-BN, tính chất bán dẫn cục bộ của c-BN
Độ cứng và độ bền Trung bình, độ bền tốt c-BN siêu cứng, h-BN mềm hơn và dễ gia công hơn.
Khả năng chịu nhiệt Stability limited at high temperatures h-BN có khả năng chịu nhiệt độ cao và chống oxy hóa mạnh mẽ.
Hình thái điển hình Tấm nền gốm, miếng gốm Bột, khối, dao, lớp phủ
chi phí trung bình Theo sự khác biệt về cấu trúc tinh thể

Gốm nitrua nhôm (AlN) và gốm nitrua bo (BN) đều là vật liệu vô cơ phi kim loại có hiệu suất cao, nhưng có những đặc tính và ứng dụng khác nhau. Công thức hóa học của nitrua nhôm là AlN, có cấu trúc tinh thể ổn định, đặc điểm nổi bật nhất là tính dẫn nhiệt cao (170–200 W/m·K) và tính cách điện tuyệt vời, đồng thời hệ số giãn nở nhiệt gần giống với chip silicon, do đó được sử dụng rộng rãi trong các mô-đun điện tử công suất, đế tản nhiệt LED và hệ thống điều khiển điện năng mới, là vật liệu tản nhiệt và cách điện quan trọng trong ngành công nghiệp điện tử. Nitrua bo được chia thành nitrua bo lập phương (c-BN) và nitrua bo lục giác (h-BN). Độ cứng của c-BN chỉ đứng sau kim cương, có khả năng chống mài mòn cực mạnh, thường được sử dụng trong dao cắt và lớp phủ chống mài mòn; cấu trúc của h-BN tương tự như than chì, có tính cách điện, bôi trơn và chịu nhiệt độ cao tốt, có thể hoạt động lâu dài trong môi trường oxy hóa, thích hợp làm chất bôi trơn nhiệt độ cao, vật liệu cách nhiệt và vật liệu bảo vệ tàu vũ trụ. Ngược lại, gốm nhôm nitride nổi tiếng với tính dẫn nhiệt cao và cách điện mạnh, thích hợp cho đóng gói điện tử và tản nhiệt; gốm boron nitride, do cấu trúc tinh thể khác nhau, có thể đóng vai trò là vật liệu siêu cứng và chống mài mòn, đồng thời cũng có thể dùng làm vật liệu bôi trơn cách nhiệt ở nhiệt độ cao. Do đó, cả hai có mối quan hệ bổ sung cho nhau trong công nghiệp hiện đại: loại thứ nhất tập trung vào quản lý nhiệt điện tử, loại thứ hai phục vụ nhiều hơn trong môi trường khắc nghiệt và lĩnh vực gia công cơ khí.

Quy trình sản xuất và kiểm soát chất lượng

Chất liệu gốm sứ AlN của Zhihao được sản xuất bằng quy trình chế tạo đã được hoàn thiện: Bột AlN tinh khiết cao được trộn đều với một lượng nhỏ chất phụ gia nung kết, sau đó được ép đùn bằng áp suất đồng nhất để tạo thành phôi. Tiếp theo, phôi được nung kết trong môi trường nitơ hoặc khí trơ, sau đó được ép đùn bằng áp suất đồng nhất để tăng độ đặc của phôi. Sau khi nung kết, phôi được gia công cơ khí chính xác và đánh bóng bề mặt. Trong quá trình sản xuất, chúng tôi thực hiện kiểm tra toàn diện về kích thước và tính năng, bao gồm đo kích thước, độ dẫn nhiệt, điện trở suất, v.v., để đảm bảo tính ổn định và độ tin cậy của từng lô sản phẩm. Chúng tôi có hệ thống chất lượng và tiêu chuẩn kiểm tra hoàn chỉnh, cung cấp cho khách hàng các sản phẩm gốm sứ nitơ nhôm chất lượng cao, tỷ lệ hỏng hóc thấp.

công ty

Công ty TNHH Gốm sứ Chính xác Zhihao Thâm Quyến là nhà sản xuất chuyên nghiệp về vật liệu gốm sứ tiên tiến, tập trung vào nghiên cứu và phát triển cũng như sản xuất vật liệu vô cơ phi kim loại hiệu suất cao. Công ty có nhiều năm kinh nghiệm trong nghiên cứu và phát triển gốm sứ, cùng hệ thống sản xuất hoàn chỉnh, có khả năng thực hiện toàn bộ quy trình từ định hình, nung kết đến gia công cơ khí gốm sứ chính xác. Chúng tôi sở hữu nhiều bằng sáng chế về vật liệu gốm sứ và đã đạt chứng nhận hệ thống quản lý chất lượng ISO9001. Sản phẩm của chúng tôi được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực điện tử, bán dẫn, hàng không vũ trụ, năng lượng, v.v. Zhihao Ceramics cam kết cung cấp cho khách hàng các giải pháp gốm sứ đáng tin cậy, giành được sự tin tưởng của thị trường bằng các sản phẩm và dịch vụ xuất sắc.

Câu hỏi thường gặp FAQ

Aluminum nitride (AlN) là một loại vật liệu gốm sứ vô cơ phi kim loại (gốm sứ tiên tiến), có công thức hóa học là AlN. Nó có cấu trúc tinh thể lục giác loại sphalerite và là một chất bán dẫn có khoảng cách năng lượng rộng được liên kết bằng liên kết cộng hóa trị.

Công thức hóa học của nitrua nhôm là AlN.

Cấu trúc tinh thể của nitrua nhôm là hệ tinh thể hexagonal, tinh thể cứng và giòn.

Hệ số dẫn nhiệt của nitrua nhôm khoảng 170–230 W/(m·K), cao hơn nhiều so với gốm nhôm oxit thông thường.

Hằng số điện môi tương đối của nhôm nitride khoảng 8,5, điều này giúp nó có tổn thất tín hiệu thấp trong các ứng dụng tần số cao (tần số vô tuyến).

Aluminum nitride là một vật liệu cách điện, không dẫn điện, có điện trở suất vượt quá 10^13 Ω·cm ở nhiệt độ phòng.

Aluminum nitride sẽ bị thủy phân khi tiếp xúc với nước, tạo thành hydroxide nhôm và amoniac. Do đó, trong môi trường ẩm ướt, cần bảo quản trong điều kiện kín hoặc khô ráo để duy trì tính ổn định của sản phẩm.

Aluminum nitride (AlN) được sử dụng chủ yếu trong các mạch điện tử và thiết bị yêu cầu khả năng tản nhiệt hiệu quả, chẳng hạn như tấm nền tản nhiệt cho mô-đun công suất, tấm nền đóng gói LED, tấm nền bán dẫn, tấm nền ăng-ten tần số vô tuyến, và các thành phần điện tử công suất.

Aluminum nitride is not a salt in the chemical sense. It is a covalently bonded ceramic material that does not contain metal ions and does not belong to the category of common salts.

Nói chung, “gốm sứ” là thuật ngữ chung chỉ các sản phẩm được nung từ vật liệu vô cơ phi kim loại, trong khi “sứ” thường chỉ các vật dụng hàng ngày được nung ở nhiệt độ cao từ nguyên liệu như kaolin, thuộc loại gốm sứ. Nitrua nhôm, với tư cách là vật liệu gốm sứ công nghệ cao, có sự khác biệt đáng kể về thành phần và ứng dụng so với sứ hàng ngày truyền thống.

Luôn cập nhật thông tin mới nhất.

Theo dõi chúng tôi để tìm hiểu thêm về gốm sứ tiên tiến.

Bài viết mới nhất

Hãy để chúng tôi giải đáp thắc mắc của bạn

Gọi ngay (86)14775525696

Hãy bắt đầu từ đây