氮化铝陶瓷是一种高性能陶瓷材料,具有优异的物理、化学和机械性能,因此在许多领域得到了认可。
氮化铝结构陶瓷在航空航天领域中应用广。由于其强度高、硬度高和高温稳定性,氮化铝结构陶瓷可以用于制造高温发动机部件、导弹外壳、航空航天器热防护材料等。此外,氮化铝结构陶瓷还可以用于制造航空航天器的结构件,如航天器的热保护板、航天器的结构支撑件等。
氮化铝结构陶瓷在电子领域中也有很大的应用。由于其高绝缘性、高热导率和高耐腐蚀性,氮化铝结构陶瓷可以用于制造高功率电子器件、高频电子器件、微波器件等。此外,氮化铝结构陶瓷还可以用于制造半导体器件的基板、电子元器件的封装材料等。
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在氮化铝陶瓷中的应用,氮化铝为六方纤锌矿结构,具有良好的抗热震性、绝缘体、热膨胀系数低和力学性能,理论热导率达320W·m-1·K-1,即使在特殊气氛中也有优异的耐高温性能,是理想的大规模集成电路基板和封装材料。
氮化铝陶瓷有以下出色的导热性能:(1)热导率高,满足器件散热需求;(2)耐热性好,满足功率器件高温(大于200°C)应用需求;(3)热膨胀系数匹配,与芯片材料热膨胀系数匹配,降低封装热应力;(4)介电常数小,高频特性好,降低器件信号传输时间,提高信号传输速率;(5)机械强度高,满足器件封装与应用过程中力学性能要求;(6)耐腐蚀性好,能够耐受强酸、强碱、沸水、有机溶液等侵蚀;(7)结构致密,满足电子器件气密封装需求。
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氮化铝具有优良的化学性能,能耐除氢氟酸以外的所有无机酸和25%以下的氢氧化钠溶液腐蚀。它耐氧化的温度可达1400℃,在还原气氛中比较高可使用1870℃,对金属(特别是AL液)尤其对非金属不润湿。从以上氮化铝陶瓷的物理化学性质可知,氮化铝陶瓷的优异性能对于现代技术经常遇到的高温、高速、强腐蚀介质的工作环境,具有特殊的使用价值。它突出的优点是:具有以下优点:(1)机械强度高,硬度接近于刚玉。热压氮化硅的室温抗弯强度可以高达780—980MPa,有的甚至更高,能与合金钢相比,而且强度可以一直维持到1200℃不下降。(2)机械自润滑,表面摩擦系数小、耐磨损、弹性模量大,耐高温。(3)热膨胀系数小,导热系数大,抗热震性好。(4)密度低,比重小。(5)耐腐蚀,抗氧化。(6)电绝缘性好。
氮化铝陶瓷多零件可以用作微波管的集电极、夹极和能量传输窗口,氮化铝的介电损耗可低至10^(–4),当窗口热量过高时,可以有效保证电子器件的安全性。
氮化铝陶瓷可用作薄膜材料。氮化铝薄膜材料在高温下有良好的热稳定性和压电性,能在接近1200℃的高温环境下工作,是一种性能良好的压电材料。氮化铝薄膜可应用在微模块、传感器、集成电路和有源元件、MEMS中。
与其它几种陶瓷材料相比,氮化铝陶瓷具备优良的热、电、力学性能,随着现代科学技术的飞速发展,氮化铝陶瓷也必将在许多领域得到更为广的应用。 精密加工机械氮化铝陶瓷零件。
氮化铝陶瓷可用于制造能够在高温或者存在一定辐射的场景下使用的高频大功率器件, 如高功率电子器件、高密度固态存储器等。作为第三代半导体材料之一的氮化铝,具 有宽带隙、高热导率、高电阻率、良好的紫外透过率、高击穿场强等优良性能。氮化铝的禁带宽度为 6.2 eV,极化作用较强,在机械、微电子、光学以及声表面波 器件(SAW)制造、高频宽带通信等领域都有应用,如氮化铝压电陶瓷及薄膜等。另外, 高纯度的 氮化铝陶瓷是透明的,具有优良的光学性能,再结合其电学性能,可制作红外 导流罩、传感器等功能器件。精加工定制各种氮化铝陶瓷零件。南昌耐高温氮化铝陶瓷块
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氮化铝陶瓷AIN晶体以〔AIN4〕四面体为结构单元共价键化合物,具有纤锌矿型结构,属六方晶系。化学组成 AI 65.81%,N 34.19%,比重3.261g/cm3,白色或灰白色,单晶无色透明,常压下的升华分解温度为2450℃。为一种高温耐热材料。热膨胀系数(4.0-6.0)X10-6/℃。多晶AIN热导率达260W/(m.k),比氧化铝高5-8倍,所以耐热冲击好,能耐2200℃的极热。此外,氮化铝具有不受铝液和其它熔融金属及砷化镓侵蚀的特性,特别是对熔融铝液具有极好的耐侵蚀性。南昌耐高温氮化铝陶瓷块
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