Alumiininitridi (AlN)Sitä käytetään laajalti tehoelektroniikassa, sähköautojärjestelmissä ja tekoälylaskennassa erinomaisen lämmönjohtavuutensa ansiosta.
Verrattuna useimpiin keramiikkaan, kuten alumiinioksidiin (Al2O3), AlN näyttää paljon paremman lämmönpoistokyvyn. Tämä johtuu pääasiassa sen kiderakenteesta, fononien kuljetuskäyttäytymisestä ja materiaalin puhtaudesta.
1. Kristallirakenne mahdollistaa tehokkaan lämmönsiirron
AlN:llä on kuusikulmainen wurtsiittikiderakenne, jossa on vahva kovalenttinen sidos alumiini- ja typpiatomien välillä.
Tämä järjestetty rakenne mahdollistaa lämmön siirtämisen fononien (hilavärähtelyjen) kautta pienemmällä sirontalla.
Alumiinioksidiin verrattuna AlN:ssä on yksinkertaisempi ja vakaampi hila, mikä auttaa lämpöä liikkumaan tehokkaammin.
Lisäksi alumiini ja typpi ovat kevyitä atomeja, mikä parantaa värähtelyn tasaisuutta ja vähentää energiahävikkiä lämmönsiirron aikana.
Korkean-puhtauden AlN-yksikiteet voivat saavuttaa jopa ~320 W/m·K lämmönjohtavuuden.
2. Hapen epäpuhtaudet vaikuttavat voimakkaasti suorituskykyyn
Happikontaminaatio on yksi tärkeimmistä AlN:n lämmönjohtavuutta alentavista tekijöistä.
Käsittelyn aikana happi voi päästä kiteen ja aiheuttaa vikoja, kuten:
alumiinista avoimia työpaikkoja
toissijaiset faasit raerajoilla
Nämä viat lisäävät fononien sirontaa ja vähentävät lämmönsiirtotehokkuutta.
Huippuluokan -AlN-jauheet säätelevät alle 0,5 %:n happipitoisuutta, mikä on kriittistä korkean lämpötehon kannalta.
Sintrauslisäaineita, kuten harvinaisia{0}}maaoksideja, käytetään parantamaan tiivistymistä, mutta niitä on valvottava huolellisesti, jotta vältetään matalan-johtavuuden lasifaasit.
3. Tiheydellä ja raerajoilla on merkitystä
Jopa erittäin{0}}puhtaiden jauheiden lopullinen suorituskyky riippuu sintrauslaadusta.
Keskeiset tekijät:
Matala huokoisuus
Ilmataskut estävät lämmön virtauksen
High-quality AlN requires >99,5 % tiheys
Puhtaat viljarajat
Ohuet ja tasaiset reunat parantavat lämmönsiirtoa
Raerajojen epäpuhtaudet vähentävät johtavuutta
Hyvä mikrorakenne varmistaa tasaisen lämmönvirtauksen koko keraamisen rungon läpi.
💡 Prosessointihaaste ja laserratkaisu
AlN on sekä erittäin lämpöä johtavaa että erittäin hauras, mikä vaikeuttaa koneistamista perinteisillä työkaluilla.
Mekaaninen käsittely aiheuttaa usein:
reunan haketus
mikro-halkeamia
sisäinen stressivaurio
Koska lämpö leviää nopeasti AlN:n sisällä, mekaaninen kosketus johtaa helposti halkeiluihin.
YCLaserin laserkäsittely
Näiden ongelmien ratkaisemiseksiYuchang Laser (YCLASER)tarjoaa tarkkoja laserleikkaus- ja piirustusjärjestelmiä edistyneille keramiikkaille, kuten AlN.
Tuemme:
- näytetestaus
--CAD-pohjainen käsittely
--48 tunnin nopea toimitus
Laserratkaisujamme käytetään laajalti puolijohde-, tehoelektroniikassa ja edistyneessä keramiikkateollisuudessa.
👉Ota yhteyttä YCLASERiin tehokkaille ja vakaille AlN-laserkäsittelyratkaisuille.
👉 Laserleikkausvideo: Video - Wuhan Yuchang Laser Technology Co., Ltd.
