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氮化铝陶瓷材料介绍

简介

氮化铝是一种具有优异电绝缘性和高导热性的高性能陶瓷材料,特别适用于需要有效散热的应用。它的热膨胀系数与硅接近,使其成为半导体加工设备部件的理想材料。此外,氮化铝还具备出色的等离子体抗性和高机械强度,广泛应用于高科技领域,如光电子和高温环境下的设备部件。

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精密陶瓷板料与棒料图纸
板料 mm (可以按需选择厚度与长宽,支持定制)
厚度 L 3 5 8 10 12 15 18 20 22 25 28 更多(支持定制)
长*宽 W*H 100*100 90*140 95*145 150*150 160*160 122*290 110*275         更多(支持定制)
棒料 mm (可以按需选择厚度与长宽,支持定制)
直径Ø 0.5 0.8 0.9 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 更多(支持定制)
长度W 60 100 120 200               更多(支持定制)

特点

氮化铝(Aluminum Nitride, AlN)是一种先进的陶瓷材料,因其出色的导热性和电绝缘性而在高科技领域中非常重要。氮化铝同时具有高机械强度和稳定的化学性质,使其成为电子和工业应用的理想选择。

1. 优异的导热性与电绝缘性

氮化铝结合了非常高的导热性和良好的电绝缘性,这使得它在需要高效散热同时要求电气隔离的应用中非常有价值。

  • 高效散热解决方案:氮化铝的高导热性使其成为高性能电子设备的理想散热材料,如功率半导体、高密度集成电路和高频电子组件。这些应用通常需要材料能够快速有效地导出热量,以防止由于过热导致的性能下降或损坏。
  • 电气应用:在保持高导热性的同时,氮化铝还具备出色的电绝缘性。这一点对于如电力转换设备和高压电气应用中的绝缘部件尤其重要,它们需要材料在不导电的情况下有效传导热量。

2. 与硅匹配的热膨胀系数和优良的等离子体抗性

氮化铝的热膨胀系数与硅非常接近,这一特性以及它的等离子体抗性,使其在半导体制造中尤为重要。

  • 半导体制造:由于氮化铝的热膨胀系数与硅相匹配,当用作半导体设备中的基板或热界面材料时,可以最大程度减少由于温度变化引起的热应力。这对提高半导体器件的可靠性和性能至关重要。
  • 耐等离子体性:在半导体加工过程中,部件经常需要承受严苛的等离子体环境,这可能会腐蚀或损坏一些较弱的材料。氮化铝的优良等离子体抗性使其能够在这些条件下保持性能和结构的稳定性。

氮化铝的这些特点使其在现代高科技领域尤为重要,尤其是在高性能电子设备和半导体制造领域。它的优异物理性质不仅提升了设备的性能,还延长了产品的使用寿命,从而在各种高要求的工业应用中提供了可靠的材料解决方案。

主要特性

项目 氮化铝 (ALN)
颜色 灰色 象牙色
主要特性 高电绝缘性、高导热性、出色的散热性能、良好的耐等离子体性能
主要应用 ● 热均匀部件
● 高温处理治具
●半导体加工设备零件
松密度 kg/m3 3.4×103 3.2×103
吸水性 % 0 0

机械特性

项目 氮化铝 (ALN)
颜色 灰色 象牙色
机械特性 维氏硬度载荷500克 (GPa) 10.4 11.2
抗挠强度 Mpa 310 220
抗压强度 Mpa
杨氏弹性模量 Gpa 320 310
泊松比 0.24 0.24
断裂韧性 Mpa √m

热学特性

项目 氮化铝 (ALN)
颜色 灰色 象牙色
热学特性 线性热膨胀系数 40~400℃ x10-6/℃ 4.6 4.6
40~800℃ 5.3 5.2
导热性 20℃ W/(m・K) 150 67
比热 J/(kg・K) 0.71×103 0.72×103
抗热震性(放入水中)

电气特性

项目 氮化铝 (ALN)
颜色 灰色 象牙色
电气特性 介电强度 V/m 14×106 16×106
体积电阻率 20℃ Ω・cm >1014 >1014
300℃ 1010 1011
500℃ 108 109
介电常数 (1MHz) 8.6 8.5
介电损耗角 (1MHz) (x10-4) 3 2
损耗系数 (x10-4) 26 17

化学特性

项目 氮化铝 (ALN)
颜色 灰色 象牙色
化学特性 硝酸 (60%) 90℃ WT Loss
mg/cm2/day
硫酸 (95%) 95℃
氢氧化钠 (30%) 80℃
*数值为典型材料特性,实际数值可能因产品配置和制造工艺的不同而有所变化。
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