2023'ten bu yana, alüminyum nitrürün küresel pazar büyüklüğü 151,5 milyon ABD dolarına ulaşmış olup, 2024'ten 2032'ye kadar 159,8 milyon ABD dolarından 246,5 milyon ABD dolarına büyümeye devam etmesi beklenmektedir. Bu, alüminyum nitrürün gelişmiş bir malzeme olarak önemini göstermektedir.
Alüminyum nitrür seramikleri hakkında bilginiz var mı? Bu yazıda, alüminyum nitrür seramiklerinin temel özelliklerini ve uygulama değerini tam olarak anlamanıza yardımcı olacağız.
Hızlı Bağlantılar
- Alüminyum Nitrür Seramiklerine Giriş
- Alüminyum Nitrür Seramik Performans Özellikleri
- Alüminyum Nitrür Üretim Süreci
- Alüminyum Nitrür Seramiklerinin Uygulamaları
- Alüminyum Nitrür Ürünleri Nasıl Seçilir?
Makalenin tamamını okumaya vaktiniz yoksa, diğer kullanıcıların sorduğu genel soruların bir listesini hazırladık. Bu kısa yanıtların sizin için yararlı olacağını umuyoruz.
Alüminyum Nitrür Seramiklerine Giriş
Alüminyum Nitrür Seramik Nedir?
Alüminyum nitrür seramikleri alüminyum ve azot elementlerinden oluşan yüksek performanslı oksit olmayan bir seramik malzeme olan alüminyum nitrürden yapılmıştır ve kimyasal formülü AlN'dir.
Alüminyum nitrür seramikleri çok mükemmel fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip olup, pratik uygulamalardaki renkleri genellikle kirli beyaz veya açık sarıdır.
Modern Endüstride Alüminyum Nitrür Seramiklerinin Önemi
Belki de alüminyum nitrür seramiklerinin günlük hayatta birçok yerde görülebileceğini göreceksiniz. Evet, alüminyum nitrür seramikleri modern endüstride vazgeçilmez bir rol oynar.
Yüksek performanslı bir elektronik seramik malzemesi olan alüminyum nitrür seramikler, yarı iletken üretimi, LED paketleme, yüksek güçlü elektronik ekipmanlar ve havacılık gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bunlar arasında alüminyum nitrür, 170 W/mK'den fazla bir termal iletkenliğe sahiptir ve mükemmel elektriksel izolasyona sahiptir. Bu nadir özellik kombinasyonu, onu elektronik uygulamalarda ısı dağılımı ve izolasyon için özellikle uygun hale getirir.
Diğer yaygın seramik malzemelerle karşılaştırıldığında, alüminyum oksit (Al₂O₃), alüminyum nitrürün termal iletkenliği alüminyum oksitin beş katından fazladır. Ayrıca, berilyum oksit (BeO) benzer termal özelliklere sahip olsa da, alüminyum nitrürün üstesinden gelerek daha güvenli ve eşit derecede etkili bir alternatif sağlayan ciddi toksisite sorunlarına sahiptir.
Alüminyum Nitrür Seramik Performans Özellikleri
Referans olması açısından alüminyum nitrür seramiklerinin bazı özellikleri şunlardır:
|
Performans Kategorisi |
Performans Göstergeleri |
Parametre Değeri |
Birim |
|
Termal Özellikler |
Isıl İletkenlik (25℃) |
170-321 |
W/(m·K) |
|
Isıl Genleşme Katsayısı (25-400℃) |
4.5 |
×10⁻⁶/℃ |
|
|
Maksimum Çalışma Sıcaklığı (İnert gaz) |
2200 |
℃ |
|
|
Oksidasyon Başlangıç Sıcaklığı (hava) |
700 |
℃ |
|
|
Elektriksel Özellikler |
Hacim Direnci (25℃) |
＞1014 |
Ω·cm |
|
Dielektrik Sabit Hız (1MHz) |
8.5-9.0 |
– |
|
|
Dielektrik Kaybı (1MHz) |
0.0005 |
– |
|
|
Arıza gerilimi Güç |
15-20 |
kV/mm |
|
|
Mekanik Özellikler |
Yoğunluk |
3.26 |
g/cm³ |
|
Vickers Sertliği |
12 |
Not ortalaması |
|
|
Bükülme Gücü |
350-420 |
MPa |
|
|
Elastiklik Modülü |
320 |
Not ortalaması |
|
|
Poisson Oranı |
0.22 |
– |
|
|
Basınç Dayanımı |
3000 |
MPa |
Termal Özellikler
Isıl İletkenlik：
Alüminyum nitrür seramiklerinin en dikkat çekici özelliği mükemmel termal iletkenliğidir. Normal sıcaklık koşulları altında termal iletkenliği 321 W/(m·K)'ye ulaşabilir ve gerçek uygulamalarda polikristalin alüminyum nitrür seramiklerinin termal iletkenliği genellikle 170 W/(m·K)'yi aşabilir. Bu mükemmel performans için, alümina seramiklerinin çok ötesindedir.
Isıl Genleşme Katsayısı：
Alüminyum nitrür seramiklerinin termal genleşme katsayısı da dikkatinizi çekmektedir. Termal genleşme katsayısı silikonla uyumludur. Alüminyum nitrürün 25-400℃ aralığındaki termal genleşme katsayısı 4,5×10-6/℃ iken, silikonun termal genleşme katsayısı 3,5-4×10⁻⁶/℃'dir. İkisi arasındaki karşılaştırma, birbirlerine çok yakın olduklarını göstermektedir. Bu nedenle, bu mükemmel uyumlu performansla, termal çevrim sırasında oluşan stres birikimi etkili bir şekilde azaltılabilir ve böylece elektronik ekipmanın kullanım ömrü önemli ölçüde artırılabilir.
Isıl Kararlılık：
Isıl kararlılık açısından, alüminyum nitrür seramikleri hala mükemmel performansa sahiptir ve son derece yüksek ısı direncine sahiptir. İnert bir atmosferde, 2200°C'lik yüksek bir sıcaklıkta kararlı kalabilir. Havada bile, yüzey oksidasyonu sıcaklık 700°C'nin üzerine çıkana kadar başlamaz ve yüzey oksit tabakası da iç malzemeyi 1370°C'ye kadar koruyabilir.
Elektriksel Özellikler
Elektrik Yalıtımı：
Doğru elektronik seramik malzemeyi seçerken, elektriksel özellikler göz ardı edilemeyecek önemli bir faktördür. Alüminyum nitrür son derece mükemmel elektriksel yalıtım özelliklerine sahiptir ve hacimsel direnci oda sıcaklığında 10¹⁴ Ω·cm'den fazlasına ulaşabilir. Bu yüksek yalıtım performansı, alüminyum nitrürün yüksek voltajlı elektronik cihaz uygulamalarında son derece yüksek güvenilirliğe sahip olmasını tamamen sağlayabilir.
Dielektrik Sabiti/Dielektrik Gücü：
Alüminyum nitrürün dielektrik sabiti yaklaşık 8,5-9 (1MHz) ve dielektrik kaybı yaklaşık 0,0005'tir. Bu özellikler onu yüksek frekanslı elektronik cihazlar için ideal bir seçim haline getirir. Aynı zamanda, alüminyum nitrürün dielektrik dayanımı 15-20 kV/mm'ye ulaşabilir ve bu da yalıtım koruma kapasitesini etkili bir şekilde iyileştirir.
Mekanik Özellikler
Alüminyum nitrür seramikleri ayrıca çeşitli mükemmel mekanik özelliklere sahiptir. Vickers sertliği yaklaşık 12 GPa'dır ve bükülme mukavemeti 350-420 MPa'ya ulaşabilir. Bu mükemmel mekanik mukavemetler, alümina seramiklerinkinden çok daha yüksektir ve zorlu ortamlarda iyi bir güvenilirlik sağlamasını sağlar.
Korozyon Direnci
Dayanıklılık açısından alüminyum nitrür kimyasal korozyona karşı mükemmel direnç gösterir. Çoğu erimiş metalin (bakır, lityum, alüminyum vb.) korozyonuna karşı alüminyum nitrür iyi performans gösterir ve bu özellik sert kimyasal ortamlarda bile iyi bir kararlılık sağlamasını sağlar.
Alüminyum nitrürün aynı zamanda mükemmel yorulma direncine sahip olduğunu belirtmekte fayda var. Yüksek sıcaklık ortamında, alüminyum nitrürün mukavemet zayıflaması oda sıcaklığı mukavemetinin yalnızca yaklaşık 20%'sidir. Sıradan alümina ile karşılaştırıldığında, alümina genellikle aynı koşullar altında mukavemetinin 50%'sini kaybeder.
Alüminyum Nitrür Üretim Süreci
Alüminyum nitrür seramiklerinin nasıl üretildiğini merak ediyor musunuz? Alüminyum nitrür seramiklerinin üretim süreci, nihai performansını doğrudan etkiler. Aşağıda, alüminyum nitrür üretimindeki birkaç temel adım hakkında daha derin bir anlayışa götüreceğiz.
Alüminyum Nitrür Toz Sentezi
Alüminyum nitrür tozu sentezi tüm üretim sürecinin temelidir. Şu anda kullanılan iki ana yöntem vardır: karbotermal indirgeme ve doğrudan nitrürleme.
Karbotermal indirgeme yöntemi, alüminayı 1500-1800°C'de bir nitrojen atmosferinde karbonla reaksiyona sokmaktır. Bu yöntem nispeten düşük maliyetlidir ve büyük ölçekli üretim için uygundur.
Doğrudan nitrürleme yöntemi, metalik alüminyum tozunun doğrudan nitrojenle reaksiyona girmesine izin vermektir. Bu yöntem, daha yüksek saflıkta bir ürün elde edebilir.
Kalıplama İşlemi
Kalıplama, seramiklerin son şeklini belirlemede önemli bir adımdır. Başlıca kalıplama yöntemleri arasında kuru presleme, enjeksiyon, izostatik presleme vb. bulunur.
Kuru Pres Kalıplama：Bu kalıplama yöntemi, alt tabakalar ve alt tabakalar gibi basit şekillere sahip seramik ürünler için uygundur. Alüminyum nitrür tozunun eşit şekilde basınçlandırılmasıyla, istenen şekle getirilir.
Enjeksiyon Kalıplama：Bu kalıplama yöntemi karmaşık şekillere sahip parçaların üretimi için uygundur. Alüminyum nitrür tozunu organik bir bağlayıcı ile karıştırarak bir bulamaç oluşturmak ve kalıplama için kalıba enjekte etmek gerekir.
İzostatik Pres Kalıplama：Bu kalıplama yöntemi büyük boyutlu ve düzenli şekilli seramik ürünlerin üretimi için uygundur. Hidrolik izostatik presleme sayesinde, tekdüze ürün yoğunluğu sağlanabilir.
Sinterleme İşlemi
Sinterleme, seramik üretim sürecinde çok önemli bir adımdır ve aynı zamanda alüminyum nitrür seramiklerini iyileştirmek için önemli bir işlemdir. Alüminyum nitrürün kovalent bağ özellikleri nedeniyle, sinterleme süreci sırasında özel işlem kontrolü gereklidir. Sıcak presleme sinterleme ve basınç destekli iki adımlı sinterleme sıklıkla kullanılır.
Uygun miktarda itriyum oksit (Y₂O₃) sinterleme yardımcısı olarak eklenirse, sinterleme sıcaklığı önemli ölçüde azaltılabilir ve malzeme yoğunluğu artırılabilir. Optimum sinterleme sıcaklığı genellikle 1650-1800℃ aralığında kontrol edilir.
Hassas İşleme
Alüminyum nitrürlü seramiklerin işlenmesinde malzemenin yüksek sertlik özelliklerinin dikkate alınması gerekir ve günümüzde hassas işlemelerde ağırlıklı olarak elmas takımlar kullanılmaktadır.
Yeşil İşleme：Malzemenin sinterlemeden önce ön şekillendirilmesi, sonraki işleme zorluklarını önemli ölçüde azaltabilir
Taşlama Parlatma：Elmas taşlama diskleriyle hassas taşlama, mükemmel yüzey kalitesini garanti eder
Lazer Kesim：İnce levhalar için hassas işleme için lazer teknolojisi kullanılabilir
Kalite Kontrol
Sıkı kalite kontrolü, üretilen alüminyum nitrür seramiklerinin
Alüminyum nitrür seramiklerinin istikrarlı performansını garantilemek için, üretim süreci boyunca kapsamlı bir kalite kontrolünün uygulanması gerekir:
Proses kontrolü：Sentez ve sinterleme gibi temel proseslerde, proses parametrelerini gerçek zamanlı olarak izlemek için birden fazla algılama noktası ayarlanabilir:
Sıcaklık eğrisi izleme
Atmosfer bileşeni kontrolü
Basınç parametresi ayarı
Bitmiş ürün denetimi：Gelişmiş muayene ekipmanları kullanılarak bitmiş ürünlerin kapsamlı kalite değerlendirmesi, örneğin:
Isı iletkenlik testi
Yoğunluk tayini
Mikro yapı analizi
Mekanik performans testi
Alüminyum Nitrür Seramiklerinin Uygulamaları
Elektronik Sanayi
Elektronik sanayi alanında alüminyum nitrür seramikler mükemmel performans özellikleriyle ön plana çıkmaktadır.
Isı dağılımı alt tabakalarının tasarımında, alüminyum nitrür seramik alt tabakaların termal iletkenliği 170W/mK'yi aşar ve bu diğer seramik malzemelerden (örneğin alümina alt tabakalar) çok daha yüksektir. Bu mükemmel termal iletkenlik, elektronik cihazlar tarafından üretilen ısıyı hızla dağıtmasını ve iletmesini sağlayarak, yerel aşırı ısınmayı etkili bir şekilde önler ve ekipmanın kararlılığını ve hizmet ömrünü iyileştirir.
Güç cihazı paketlemesi açısından alüminyum nitrür seramikler de özellikle kritiktir. Etrafınızda ilgili alüminyum nitrür seramik ürünleri varsa, bunların yalnızca mükemmel ısı dağılımı performansına sahip olmadığını, aynı zamanda silikon gofretlere benzer bir termal genleşme katsayısına sahip olduğunu göreceksiniz. Bu eşleştirme, termal stres oluşumunu önemli ölçüde azaltır ve seramik paketlemenin güvenilirliğini büyük ölçüde artırabilir. Aynı zamanda, mükemmel elektriksel yalıtım, güç cihazının güvenli bir şekilde çalışmasını da sağlar.
Yarıiletken Endüstrisi
Yarı iletken üretim sürecinde alüminyum nitrür seramikleri vazgeçilmez bir rol oynamaktadır.
Wafer işleme süreci son derece hassas sıcaklık kontrolü gerektirir. Alüminyum nitrür seramiklerinin yüksek termal iletkenliği ve sıcaklık homojenliği, işleme sürecinin istikrarını ve ürünün kalitesini garanti eder.
Elektrostatik manşon, yarı iletken üretim sürecinde önemli bir cihazdır. Alüminyum nitrür seramiklerin mükemmel dielektrik özellikleri ve mekanik dayanıklılığı, onu elektrostatik manşonlar için ideal bir malzeme haline getirir. Yüksek sıcaklık ortamlarında bile kararlı elektriksel özelliklerini koruyabilir ve ayrıca tekrar tekrar kullanılabilecek yeterli mekanik dayanıklılığa sahiptir.
Yüksek frekanslı cihazlarda, alüminyum nitrür seramiklerin düşük dielektrik kaybı ve termal yönetim yetenekleri onu ideal bir paketleme malzemesi yapar. Mikrodalga iletişimlerinde ve radyo frekanslı cihazlarda bulabilirsiniz.
Diğer Üst Düzey Uygulamalar
Optoelektronik ürünlerin uygulanmasında alüminyum nitrür seramikler sadece lazer cihazları için ısı dağıtma alt tabakaları olarak değil, aynı zamanda optik depolama ortamları için dielektrik katmanlar olarak da kullanılabilir.
Havacılık endüstrisi malzeme seçimi konusunda son derece talepkardır. Alüminyum nitrür, yüksek sıcaklık kararlılığı, yalıtımı ve mükemmel mekanik mukavemeti nedeniyle havacılık elektronik ekipmanları ve uydu iletişimleri gibi çeşitli önemli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Askeri alanda alüminyum nitrür de çok önemlidir. Radar sistemlerinin ısı dağıtma bileşenlerinden navigasyon ekipmanlarının temel bileşenlerine kadar alüminyum nitrür seramikler önemli bir rol oynar. Mükemmel kapsamlı performansı, askeri ekipmanların son derece zorlu ortamlarda bile istikrarlı bir şekilde kullanılabilmesini sağlayabilir.
Askeri endüstri alanında alüminyum nitrür seramiklerinin uygulanması da oldukça önemlidir. Radar sistemlerinin ısı dağıtma bileşenlerinden navigasyon ekipmanlarının temel bileşenlerine kadar alüminyum nitrür seramikleri önemli bir rol oynar. Mükemmel kapsamlı performansı, askeri ekipmanların aşırı ortamlarda güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlar.
Alüminyum Nitrür Ürünleri Nasıl Seçilir?
Alüminyum nitrür ürünlerine ihtiyacınız varsa ancak nasıl seçeceğinizi bilmiyorsanız, aşağıdaki içerik size yardımcı olabilir.
Alüminyum Nitrür Alt Tabaka Seçimi
Eğer alüminyum nitrürlü bir alt tabakaya ihtiyacınız varsa aşağıdaki temel parametrelere başvurabilirsiniz.
Standart alt tabaka kalınlık aralığı genellikle 0,25 mm ile 2,0 mm arasındadır ve alan 150 mm×200 mm'ye kadar ulaşabilir.
Uygulama gereksinimlerine bağlı olarak, 170 W/mK ile 230 W/mK aralığında ısı iletkenliğine sahip farklı sınıflarda alt tabakalar seçebilirsiniz.
Yüzey pürüzlülüğü Ra 0,3-0,5 μm aralığında, düzlük ise milimetre başına 2% aralığında kontrol edilmektedir.
Uygulamanızın karşılanmasını sağlamak için aşağıdaki parametre özelliklerine odaklanmanızı öneririz:
Boyutsal Tolerans: ±0,1 mm içinde kontrol etmek en iyisidir
Kalınlık Tekdüzeliği: Standart sapma 5%'yi aşmaz
Metalizasyon Uyumluluğu: Uygulamanıza bağlı olarak, tungsten veya molibden gibi farklı metalizasyon seçeneklerinden birini seçebilirsiniz.
Yüzey İşlemi: Parlatma, kumlama ve diğer işlem yöntemleri ihtiyaca göre seçilebilir
Soğutma Bileşeni Seçimi
Doğru soğutma tertibatını seçerken hem ısı dağılımı gerekliliklerini hem de mevcut montaj alanını göz önünde bulundurmak önemlidir. Yüksek güçlü uygulamalar için, 200 W/mK'den büyük termal iletkenliğe sahip ürünleri öneriyoruz. Ayrıca, uygulamanız daha yüksek ısı dağılımı performansı gerektiriyorsa, termal macun uygulayarak veya termal pedler kullanarak verimliliği daha da artırabilirsiniz.
Özelleştirilmiş Çözüm Önerileri
Uygulama senaryonuza göre özelleştirilmiş bir çözüm seçmenizi öneririz. Dikkat etmeniz gereken temel noktalar şunlardır:
- Çalışma ortamı sıcaklık aralığını netleştirin
- Maksimum güç yoğunluğu gereksinimlerini açıklığa kavuşturun
- Kurulum alanı kısıtlamalarını açıklığa kavuşturun
- Soğutma sistemi entegrasyon gereksinimlerini açıklığa kavuşturun
Yardıma ihtiyacınız varsa lütfen bize detaylı uygulama parametrelerini sağlayın, böylece malzeme seçimi, yapısal tasarım ve yüzey işleme vb. dahil olmak üzere sizin için en optimize çözümü özelleştirebiliriz. Şimdi bizimle iletişime geçin.
Maliyet Etkin
Alüminyum nitrür seramik ürünlerinin maliyeti esas olarak aşağıdaki faktörlerden etkilenir:
Malzeme sınıfı: Seçtiğiniz ısı iletkenliği ne kadar yüksek olursa, maliyet de o kadar yüksek olur.
İşleme doğruluğu: Seçtiğiniz hassasiyet gereksinimi ne kadar yüksek olursa, işleme maliyeti de o kadar yüksek olur.
Parti büyüklüğü: Büyük miktarlarda üretim yaparsanız, birim maliyetinizi önemli ölçüde azaltabilirsiniz.
En iyi maliyet-fayda oranına ulaşmanıza yardımcı olmak için şunları öneriyoruz:
Düşük güç uygulamaları, temel ihtiyaçlarınızı karşılarken maliyetleri de kontrol altında tutabilen standart 170 W/mK sınıfı bir ürün seçmeniz önerilir.
Orta güç uygulamaları için, performans ve maliyet arasında denge sağlayan 200 W/mK sınıfı bir ürün seçmeniz önerilir.
Yüksek güç uygulamaları, 230 W/mK dereceli ürünleri seçmeniz önerilir. İlk maliyeti daha yüksek olsa da, en iyi ısı dağılımı performansını sağlayabilir ve ekipmanın ömrünü uzatabilir, böylece genel işletme maliyetlerinizi etkili bir şekilde azaltır.
Çözüm
Alüminyum nitrür seramikler birçok endüstri için ideal malzemelerdir. Okuduğunuz için teşekkür ederim ve size yardımcı olmasını umuyorum.
daha fazla bilgi edin.
Sıkça Sorulan Sorular.
1.Alüminyum Nitrür'ün (AlN) kimyasal formülü nedir?
Alüminyum nitrürün kimyasal formülü, 1:1 stokiyometrik oranda alüminyum (Al) atomları ve azot (N) atomlarından oluşan AlN'dir. Yapısında alüminyum ve azot kovalent bir bağ oluşturur ve wurtzite yapısına sahip kararlı bir kristalin bileşiktir.
2.Alüminyum Nitrür seramiğin ısı iletkenliği nedir?
Alüminyum nitrür seramikleri oda sıcaklığında mükemmel termal iletkenliğe sahiptir, yaklaşık 170-321 W/(m·K) ve teorik maksimum termal iletkenlik 321 W/(m·K)'dir. Piyasada gördüğünüz polikristalin AlN genellikle 170 W/(m·K)'nin üzerindeki değerlere ulaşabilir, bu da alüminyum oksitten beş kat daha yüksektir.
3. Alüminyum Nitrür ve Alüminyum Oksit (Al₂O₃) arasındaki performans farkları nelerdir?
Alüminyum nitrür, birkaç önemli performans alanında alüminyum oksitten daha üstün performans göstermektedir.
- Alüminyum nitrürün ısıl iletkenliği (>170 W/m·K), alüminyum oksidin (20-30 W/m·K) beş katıdır.
- Alüminyum nitrür, alüminyum oksitten daha iyi termal şok direncine sahiptir ve termal genleşme katsayısı silisyumla daha iyi eşleşir.
- Isıl iletkenliğin kritik olmadığı uygulamalarda alüminyum oksit önemli maliyet tasarrufu sağlayabilir.
4. Alüminyum Nitrür seramiğin erime noktası nedir?
Alüminyum nitrürün inert gazdaki erime noktası yaklaşık 2200°C'dir. Ancak, vakum ortamında alüminyum nitrürün 1800°C'de ayrışmaya başlayacağının farkında olmanız gerekir.
Havada, alüminyum nitrürün yüzeyi 700°C'de oksitlenmeye başlayacak ve iç malzemenin 1370°C'den önce stabil kalmasını engelleyebilecek koruyucu bir tabaka oluşturacaktır.
5. Alüminyum Nitrür alt tabakalar için standart kalınlık özellikleri nelerdir?
Standart alüminyum nitrür alt tabakaların kalınlığı 0,25-2,0 mm arasındadır. Ek olarak, yaygın özellikler arasında 0,25 mm, 0,38 mm, 0,63 mm ve 1,0 mm bulunur ve boyut toleransı genellikle ±0,1 mm içinde kontrol edilir.
Özel uygulama gereksinimlerine göre kalınlığı özelleştirebilirsiniz ve yüzey pürüzlülüğü Ra 0,3-0,5 μm'de en iyi şekilde korunur.
6. Alüminyum Nitrür seramiğinin dielektrik sabiti nedir?
Alüminyum nitrürlü seramiklerin 1MHz'de dielektrik sabiti 8,5-9,0'dır.
7. Alüminyum Nitrür'ün termal genleşme katsayısı Silisyum ile ne kadar uyumludur?
Alüminyum nitrürün termal genleşme katsayısı (4,5×10⁻⁶/°C), yarı iletken uygulamalarında termal stresi en aza indirmeye yardımcı olan silikonunkine (3,5-4×10⁻⁶/°C) çok yakındır. Bu uyumluluk, alüminyum nitrürü silikon tabanlı cihazlar için ideal bir alt tabaka haline getirerek termal döngü sırasında çatlama riskini önemli ölçüde azaltır.
8. Alüminyum Nitrür seramiğin yalıtım özellikleri ne kadar iyidir?
Alüminyum nitrür seramikleri mükemmel yalıtım özelliklerine sahiptir. Oda sıcaklığında hacimsel direnci 10¹⁴ Ω·cm'yi aşar. Ayrıca, 15-20 kV/mm'lik yüksek bir dielektrik dayanımını korur ve bu da onu mükemmel bir yalıtkan yapar.
9. Alüminyum Nitrür seramik alt tabakaların tipik uygulamaları nelerdir?
Alüminyum nitrürlü seramik alt tabakalar birçok endüstride kullanılabilir.
- Güç elektroniği alanında yüksek güçlü ve IGBT modüllerde ısı yayılım alt tabakası olarak kullanılabilir.
- LED sektöründe yüksek parlaklıktaki LED'lerde termal yönetim malzemesi olarak kullanılabilir.
- Yarı iletken endüstrisinde alüminyum nitrür alt tabakalar çoğunlukla yonga işleme ekipmanlarında ve RF/mikrodalga ekipmanlarında kullanılmaktadır.
- Alüminyum nitrür alt tabakalar havacılık ve askeri alanlarda da hayati bir rol oynamakta olup, çoğunlukla çeşitli ısı dağıtım ürünlerinde kullanılmaktadır.
10. Alüminyum Nitrür iyonik mi yoksa kovalent bir bileşik midir?
Alüminyum nitrür kovalent bir bileşiktir. Özelliği, alüminyum atomları ile nitrojen atomları arasında güçlü bir kovalent bağ olmasıdır. Bu yapı alüminyum nitrüre yüksek termal iletkenlik ve mükemmel mekanik mukavemet kazandırır. Ancak, genel bağ hala çoğunlukla kovalent olmasına rağmen, alüminyum atomları ile nitrojen atomları arasındaki belirgin elektronegatiflik farkının bazı polar özelliklere yol açtığını bilmeniz gerekir.
11. Alüminyum Nitrür seramiğin mekanik dayanımı nedir?
Alüminyum Nitrür seramik, 350-420 MPa eğilme dayanımı ve yaklaşık 3000 MPa basınç dayanımı ile etkileyici mekanik özellikler gösterir. Malzeme, 12 GPa Vickers sertliği ve 320 GPa Young modülü sergiler. Bu mekanik özellikler, özellikle termal ve mekanik stres döngülerine maruz kaldığında zorlu uygulamalarda güvenilir performans sağlar.
12. LED ambalajlarda Alüminyum Nitrür seramiğin avantajları nelerdir?
Alüminyum nitrürün başlıca avantajları şunlardır: mükemmel ısı iletkenliği, yüksek güçlü LED'lerin ürettiği ısıyı etkili bir şekilde dağıtabilir; elektriksel yalıtım güvenli çalışmayı sağlayabilir; ve termal genleşme katsayısı, termal stresi azaltmak için yarı iletken malzemelerinkiyle aynıdır.
13. Alüminyum Nitrür'ün Berilyum Oksit (BeO)'e göre avantajları nelerdir?
Alüminyum nitrürün termal özellikleri berilyum oksitinkine benzerdir ve alüminyum nitrür tamamen toksik değildir. Berilyum oksit işlendiğinde veya elleçlendiğinde oldukça toksiktir, bu nedenle alüminyum nitrür büyük ölçekli üretim uygulamalarında daha uygun maliyetli olacaktır.
14. Alüminyum Nitrür seramik için hangi yüzey işleme prosesleri mevcuttur?
Alüminyum nitrür seramikler için yüzey işleme prosesleri hassas taşlama, elmas parlatma ve çeşitli metal işleme proseslerini içerir.
- Yüzey işlemi Ra 0,3-0,5 μm pürüzlülük değerlerine ulaşabilir
- Metalizasyon, elektrik bağlantıları için tungsten, molibden ve bakır desenlerini içerir
- Özel işlem prosesleri arasında yüzey ıslanabilirliğinin artırılması, termal arayüz malzemelerinin yapışmasının iyileştirilmesi vb. yer almaktadır.