(Kuumpressitud AlNTootjaWintrustek)
Alumiiniumnitriid (AIN) on tuntud oma suurepärase soojusjuhtivuse ja erakordsete elektriisolatsiooniomaduste poolest. See on tavaline keraamiline aine, mida kasutatakse paljudes elektriseadmetes. Alumiiniumnitriidkeraamika on lisaks soojuspaisumis- ja elektriisolatsiooniomadustele vastupidav sulametallide, sh vase, liitiumi ja alumiiniumi suhtes. Alumiiniumnitriidon oma keemiliste ja füüsikaliste omaduste tõttu kasulik materjal erinevates tööstuslikes rakendustes.
Kuid tootmises jaotatakse alumiiniumnitriid peamiselt paagutamisprotsessi alusel kahte tüüpi: prebakindel paagutatud alumiiniumnitriid jakuumpressitud alumiiniumnitriid. Nende kahe kategooria funktsioonid ja rakendused erinevad oluliselt.
Survevaba alumiiniumnitriidsegab kõrge puhtusastmega alumiiniumnitriidi pulbrit väikese koguse paagutamise abiainega (näiteks Y2O3), vormides segu soovitud kujule (näiteks kuivpressimise või isostaatilise pressimise teel) ja seejärel paagutades kõrgel temperatuuril (1800°C kuni 2000°C) kaitsva inertse atmosfääri (lämmastik) all. See protsess põhineb reaktsioonil paagutamise abiaine ja AlN-osakeste pinnal oleva alumiiniumoksiidi vahel, moodustades vedela faasi, mis soodustab osakeste ümberkorraldamist ja tihenemist.
Omadused:
Madalam hind: seadmete nõuded on suhteliselt lihtsad, mistõttu sobib see suuremahuliseks masstootmiseks.
Keerulised kujundid: see võib valmistada mitmesuguseid ebakorrapärase kujuga osi ja õhukesi plaate (nt keraamilisi aluseid).
Jõudlus: kuigi see suudab rahuldada enamikke tööstuslikke vajadusi, on välise surve puudumise tõttu materjalis kergesti väikesed poorid ja tihedus on tavaliselt 97–99%.
Peamised rakendused:
Pooljuhtpakendi substraadid (nt LED ja toitemooduli substraadid)
Jahutusradiaatorid ja isoleerivad tihendid
Korrosiooni- ja kuumakindlad seadme komponendid
Kuumpressitud alumiiniumnitriidtoodetakse spetsiaalse protsessi abil, mida nimetatakse kuumpressimiseks. Kõrgtemperatuursel paagutamisel avaldatakse materjalile ühesuunaline kümnete või isegi sadade megapaskalite suurune rõhk. Kõrge temperatuuri ja kõrge rõhu sünergiline efekt on selle erakordse jõudluse saavutamise võtmeks.
Omadused:
Äärmiselt suur tihedus: rõhk surub poorid välja osakeste vahel, mille tulemuseks on tihedus, mis võib läheneda teoreetilisele väärtusele (＞99%).
Suurepärased mehaanilised omadused: võrreldes tavapäraselt paagutatud AlN-ga on kuumpressitud AlN-il suurem paindetugevus ja kõvadus.
Suurepärane soojusjuhtivus: tänu ülimadalale poorsusele väheneb fononi hajumine ning selle soojusjuhtivus on tavaliselt stabiilsem ja ülempiirile lähemal.
Piirangud: kõrge hind, madal tootmistõhusus ja tavaliselt saab töödelda ainult lihtsaid geomeetrilisi kujundeid, nagu kettad või plokid.
Peamised rakendused (kõrgetasemelised erinõuded):
Suure võimsusega laserite soojuse hajutamine ja pakendamine
Järgmise põlvkonna suure võimsusega raadiosagedus-/mikrolaineseadmed
Soojuse hajutamine ülikõrge töökindlusega elektroonikasüsteemide jaoks kosmosevaldkonnas
Teadusuuringute seadmed või etalontestimise komponendid teatud ekstreemsetes tingimustes
Kuidas peaksite valima?
Valirõhuvaba alumiiniumnitriidkui: Töötate elektrooniliste trükkplaatide (PCB-de), LED-jahutusradiaatorite või lihtsate tööstuslike isolatsioonikomponentidega. Survevaba alumiiniumnitriid on kõige kuluefektiivsem ja küpsem valik.
Valikuumpressitud alumiiniumnitriidkui: teie rakenduskeskkond on äärmiselt nõudlik, näiteks pooljuhtide söövitusseadmete elektrostaatilised padrunid (ESC), suure jõudlusega laseralused või täppiskonstruktsioonikomponendid, mis peavad vastu pidama suurele mehaanilisele pingele. Kuumpressitud alumiiniumnitriidi tiheduse ja tugevuse eelised on nendel juhtudel asendamatud.
