Część izolacyjna z azotku glinu ALN o wysokiej przewodności cieplnej, komponent ceramiczny

Elementy ceramiczne z azotku glinu to różne komponenty wytworzone na bazie ceramiki azotkowej glinu. Dzięki ich doskonałym właściwościom kompleksowym odgrywają kluczową rolę w wielu zaawansowanych technologicznie dziedzinach. Poniżej znajduje się szczegółowy opis:

Charakterystyka

Wysoka przewodność cieplna i właściwości izolacyjne: W temperaturze pokojowej przewodność cieplna elementów ceramicznych z azotku glinu może osiągać 170–230 W/(m·K), co jest 5–10 razy więcej niż dla ceramiki tlenkowej glinu. Mogą one szybko odprowadzać ciepło. Jednocześnie ich rezystywność objętościowa wynosi aż 10¹⁴–10¹⁶ Ω·cm, a także posiadają doskonałe właściwości elektryczne, zapobiegając efektywnie zwarciom w obwodzie.

Niski współczynnik dielektryczny i straty dielektryczne: Współczynnik dielektryczny mieści się w zakresie od 8,5 do 9,5, co jest znacznie niższe niż u gliny, a stratność dielektryczna jest mniejsza niż 0,001. Pozwala to zmniejszyć tłumienie sygnału i interferencje podczas transmisji sygnałów wysokiej częstotliwości, zapewniając stabilność i szybkość przesyłania sygnału.

Odporność na wysoką temperaturę i stabilność termiczna: Temperatura topnienia wynosi aż 2200°C i może utrzymywać stabilność strukturalną przez długi czas poniżej 1500°C. Współczynnik rozszerzalności cieplnej jest zbliżony do współczynnika krzemu, co zmniejsza naprężenia interfejsu spowodowane zmianami temperatury oraz zapobiega odrywaniu się chipu od podłoża.
Dobra stabilność chemiczna: Odporny na większość mediów chemicznych z wyjątkiem silnych kwasów, nie ulega łatwo utlenianiu ani degradacji w wilgotnym środowisku. Może zachować dobre właściwości w warunkach korozyjnych.

Proces produkcji

Ogólnie rzecz biorąc, wysokoczysty proszek ceramiczny AlN jest jednorodnie mieszany z niewielką ilością dodatków spiekających, a następnie formowany na surowce metodą prasowania izostatycznego. Następnie surowce są spiękane i poddawane gorącemu prasowaniu izostatycznemu w atmosferze azotu lub gazu obojętnego w celu zagęszczenia. Na końcu surowce są precyzyjnie przetwarzane mechanicznie i polerowane powierzchniowo.

Pola aplikacji

W w dziedzinie półprzewodników: Często stosuje się go do produkcji podłoży chłodzących, płytek nośnych, uchwytów elektrostatycznych oraz innych komponentów. Dzięki technologii druku 3D możliwe jest zaprojektowanie skomplikowanych kanałów chłodzących wewnątrz podłoża, aby spełnić wymagania termiczne zaawansowanych układów scalonych.

W dziedzinie nowych źródeł energii może być używany do produkcji radiatorów baterii, uchwytów izolacyjnych itp. Może nie tylko szybko odprowadzać ciepło generowane przez baterię podczas pracy, ale również zapewniać izolację elektryczną pomiędzy poszczególnymi ogniwami baterii, poprawiając bezpieczeństwo i trwałość zestawu baterii.

W dziedzinie komunikacji 5G: Służy do produkcji osłon anten, filtrów, obudów urządzeń RF. Jego niska stała dielektryczna oraz niskie stratności pozwalają zmniejszyć tłumienie sygnałów wysokiej częstotliwości, poprawiają jakość transmisji, a jednocześnie materiał ten jest stosunkowo lekki, spełniając wymagania dotyczące lekkiej konstrukcji urządzeń.

W lotnictwie i kosmonautyce: Może być stosowany do wytwarzania odpornych na wysokie temperatury płytek obwodów drukowanych, obudów czujników itp. Może zachować dokładność geometryczną i stabilność właściwości w ekstremalnych warunkach temperaturowych w zakresie od -180 ℃ do 1200 ℃, zapewniając prawidłowe działanie urządzeń.

Powszechne typy

Podłoże ceramiczne z azotku glinu: Jest jednym z najczęstszych komponentów azotkowych glinu, charakteryzuje się doskonałą przewodnością cieplną i izolacyjnością elektryczną, szeroko wykorzystywane jest w chłodzeniu urządzeń elektronicznych oraz w pakowaniu obwodów.

Radiatory z azotku glinu: Zazwyczaj wytwarzane metodą druku 3D oraz innymi procesami, mogą być projektowane w różnych kształtach i strukturach zgodnie z rzeczywistymi potrzebami w celu zwiększenia efektywności odprowadzania ciepła. Często stosowane do chłodzenia akumulatorów w pojazdach napędzanych energią alternatywną, urządzeniach elektronicznych o dużej mocy itp.

Osłona anteny z azotku glinu: Charakteryzuje się niską stałą dielektryczną i małymi stratami, co zapewnia dobre przesyłanie sygnałów wysokiej częstotliwości oraz chroni wewnętrzną antenę przed wpływami zewnętrznego środowiska. Stosowana w komunikacji 5G, łączności satelitarnej oraz innych dziedzinach.

Dlaczego ceramika z azotku glinu jest tak droga?

1. Azotek glinu nie występuje w naturze, dlatego jest wytwarzany poprzez chemiczne wzmocnienie i syntezy.
2. Proszek wymaga wielokrotnego oczyszczania i ma wysokie wymagania dotyczące czystości.
3. Proces precyzyjnego obrabiania wymaga narzędzi szlifierskich z diamentem i precyzyjnych obrabiarek. Ceramika ma dużą twardość, a proces obróbki jest powolny

Jak można obniżyć cenę elementów ceramicznych z azotku glinu?

Odpowiedź: Istnieje kilka sposobów obniżenia cen produktów
1. Można zwiększyć ilość zamówienia
2. Zmniejszyć wymagania dotyczące dokładności produktów
3. Lub zmienić strukturę produktu w celu ułatwienia formowania, spiekania i obróbki oraz zmniejszenia współczynnika odpadów
4. Wybrać materiały o niższych cenach, takie jak tlenek glinu

Specyfikacje techniczne