Céramiques en nitrure d'aluminium (AlN)

  Les céramiques de nitrure d'aluminium (AlN) sont récemment devenues un matériau répandu pour une large gamme d'applications en raison de leur combinaison de propriétés souhaitables. L'AlN est un matériau dur à faible densité doté d'excellentes propriétés d'isolation thermique et électrique, ce qui en fait un choix idéal pour de nombreuses applications. L'un des principaux avantages de l'AlN est sa conductivité thermique élevée. Cela en fait un matériau idéal pour les dissipateurs de chaleur et les dissipateurs de chaleur, ainsi que pour les applications nécessitant une gestion thermique efficace. L'AlN possède également d'excellentes propriétés d'isolation électrique, ce qui en fait un matériau idéal pour une utilisation dans l'électronique, les dispositifs médicaux et l'isolation à haute température.

Qu'est-ce que le nitrure d'aluminium ?

  Le nitrure d'aluminium (AlN) est un matériau céramique lié par covalence formé à partir des deux éléments abondants, l'aluminium et l'azote. Il est très stable dans une atmosphère inerte à des températures supérieures à 2000°C et possède une combinaison remarquable de propriétés, offrant une conductivité thermique élevée, des propriétés d'isolation électrique et une forte rigidité diélectrique. Cela en fait un matériau indispensable pour une variété d'applications dans les domaines de l'électronique, de l'optique, de l'éclairage, des énergies renouvelables, de la gestion thermique et des applications électriques .

Nitrure d'aluminium (AlN)

  C'est également une alternative très demandée à l'oxyde de béryllium (BeO) dans l'industrie des semi-conducteurs, car son usinage ne présente aucun danger pour la santé. De plus, le coefficient de dilatation thermique et les propriétés d'isolation électrique du nitrure d'aluminium correspondent à ceux des matériaux de plaquette de silicium, ce qui en fait un excellent choix pour les applications électroniques soumises à des températures intenses et nécessitant une dissipation thermique efficace.

À quoi sert le nitrure d'aluminium ?

Le nitrure d'   aluminium ( AlN ) est un matériau exceptionnel à utiliser dans les applications nécessitant à la fois une conductivité thermique élevée et une isolation électrique . Sa polyvalence qui le rend idéal pour une variété d'utilisations de gestion thermique et électrique. Il a été largement utilisé dans les applications courantes suivantes :

l Dissipateurs de chaleur et épandeurs de chaleur

l Isolateurs électriques

l Mandrins et bagues de serrage pour les équipements de traitement des semi-conducteurs

l Manipulation et traitement des tranches de siliciuming

l Substrats pour colis électroniques

l Porte -chips pour capteurs et détecteurs

l Composants de gestion de la chaleur laser

l Fixations en métal fondu

l Emballage pour appareils à micro-ondes

l Appareils optoélectroniques

l Sert de substrats et d'isolants pour les boîtiers microélectroniques

  Les caractéristiques supérieures de l' AlN en font le choix parfait pour de nombreuses applications industrielles et commerciales.

Pourquoi l'AlN est -il un matériau très demandé pour les substrats et les applications de gestion thermique ?

  Le nitrure d'aluminium est un matériau céramique unique en son genre qui offre à la fois une excellente conductivité thermique et une résistivité électrique élevée. Alors que l'oxyde de béryllium et le nitrure de bore cubique possèdent également une conductivité thermique élevée, l'utilisation de BeO est limitée en raison de sa toxicité et il est assez difficile de fabriquer du c-BN.

  La capacité d'un matériau à déplacer la chaleur sous l'effet d'un différentiel de température est appelée « conductivité thermique ». Dans les diélectriques tels que l'AlN, la transmission de chaleur se fait par des oscillations du réseau (ou "phonons"). Les éléments ayant une composition simple, une liaison covalente et une faible masse atomique présentent normalement une conductivité thermique élevée.

  La conductivité thermique d'un matériau est impactée par des éléments qui entravent la diffusion des phonons. Ces facteurs comprennent la température, les impuretés, la taille et le placement des pores, la taille des grains, l'homogénéité et l'alignement de la composition, qui peuvent tous affecter de manière significative les vibrations du réseau et, par la suite, la conductivité thermique.

  La conductivité thermique du nitrure d'aluminium , théoriquement, est d'environ 280 Wm-1K-1. La conductivité thermique réelle, quant à elle, dépend des paramètres de traitement et de la qualité des matières premières. L'incorporation d'impuretés d'oxygène dans le réseau est un grand inconvénient . Lorsque l'oxygène - n déplace l'azote dans le réseau, il forme des lacunes qui empêchent la propagation des phonons et dispersent les phonons, entraînant ainsi une diminution de la conductivité thermique.

  En conclusion , les Al N céramiques offrent une combinaison de propriétés souhaitables qui en font un choix idéal pour de nombreuses applications . Sa haute conductivité thermique et ses propriétés d' isolation électrique le rendent idéal pour les dissipateurs de chaleur et les dissipateurs de chaleur , tandis que sonson faible coefficient de dilatation thermique le rend adapté aux équipements de fabrication d' inducteurs semi -conducteurs .

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