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氮化鋁陶瓷是什么材料？

　　氮化鋁 (AIN) 以其高導(dǎo)熱性和卓越的電絕緣性能而聞名。它是一種常見的陶瓷材料，用于各種電氣設(shè)備。除了熱膨脹系數(shù)和電絕緣能力外，氮化鋁陶瓷還能抵抗大多數(shù)熔融金屬的侵蝕，例如銅、鋰和鋁。

　　氮化鋁（AlN）是一種基本由鋁和氮（Al-65.81%，N-34.19）組成的非氧化物陶瓷材料，化學(xué)式為AlN。它是一種鋁的固體氮化物，具有高達(dá) 321 W 的高導(dǎo)熱性，并且還可以用作出色的電絕緣體。氮化鋁纖鋅礦相在室溫下的帶隙約為 6 eV。由于這些特性，這種陶瓷已被證明可用于許多應(yīng)用，例如在深紫外頻率下工作的光電子學(xué)。

　　氮化鋁由F. Briegleb和A. Geuther于1862年首先合成。陶瓷材料主要以六方纖鋅礦晶體結(jié)構(gòu)存在。然而，它也可用于亞穩(wěn)態(tài)立方閃鋅礦相，主要合成為薄膜。研究預(yù)測，AlN 的立方相實際上可以在高壓下表現(xiàn)出超導(dǎo)性。

　　氮化鋁 (AlN) 的多晶結(jié)構(gòu)具有高導(dǎo)熱性，因此具有電絕緣性能。就密度而言，氮化鋁是一種共價鍵化合物，理論密度為3.26g/cm3。

　　氮化鋁陶瓷的性能

　　氮化鋁具有使其適用于各種工業(yè)應(yīng)用的多種特性：

　　高導(dǎo)熱性（170W/mK以上）。這接近 BeO 和 SiC 的值，是氧化鋁 (Al2O3) 的五倍以上。

　　其熱膨脹系數(shù)為4.5 *10-6℃，與硅相同（3.5-4 *10-6℃）。

　　具有良好的透光特性。

　　它不具有毒性。

　　導(dǎo)電性好。氮化鋁的電性能包括其介電常數(shù)、介電損耗、體電阻率和介電強度——所有這些都使其成為一種出色的絕緣材料。

　　良好的機械性能：鋁的機械性能也是其在工業(yè)過程中廣泛使用的原因。它具有比氧化鋁（Al2O3）和氧化鈹（BeO）陶瓷更高的抗彎強度。

　　為什么氮化鋁陶瓷被廣泛的應(yīng)用

　　氮化鋁陶瓷因其良好的性能而被用于許多領(lǐng)域，包括高導(dǎo)熱性、低介電常數(shù)和介電損耗、高絕緣強度以及顯著的抗等離子體侵蝕性。這種材料的一些常見應(yīng)用是：

　　芯片散熱和支持；

　　氮化鋁陶瓷基板（陶瓷托盤）在半導(dǎo)體器件中的應(yīng)用；

　　氮化鋁蝕刻屏蔽；

　　用于 OLED 的氮化鋁蒸發(fā)舟；

　　氮化鋁陶瓷的另一個重要用例是塑料和樹脂的制造。這些材料通常具有低熱導(dǎo)率（小于 0.3W/mk）。通過將氮化鋁粉末添加到塑料和樹脂中，他們生產(chǎn)出具有高導(dǎo)熱率的導(dǎo)熱灌封化合物和導(dǎo)熱墊，通常高于 10W/mk。它們還用于各種電子元件的包裝。

　　越來越多的研究人員正在研究使用氮化鎵基半導(dǎo)體生產(chǎn)在紫外線區(qū)域工作的發(fā)光二極管。這些研究表明，使用氮化鋁鎵合金有可能實現(xiàn)短至 250 nm 的波長。

　　氮化鋁陶瓷的用途

　　散熱器和散熱器；

　　鋼鐵和半導(dǎo)體制造；

　　電絕緣體；

　　硅晶片處理和加工；

　　用作生長砷化鎵晶體的坩堝；

　　用作微電子器件的基板和絕緣體；

　　電子封裝基板；

　　傳感器和探測器的芯片載體；

　　激光熱管理組件；

　　在光存儲介質(zhì)中用作電介質(zhì)層；

　　熔融金屬夾具；

　　微波器件封裝；

　　光電。