Aluminijev nitrid (AlN)se pogosto uporablja v močnostni elektroniki, električnih sistemih in računalništvu z umetno inteligenco zaradi svoje odlične toplotne prevodnosti.
V primerjavi z večino keramike, kot je aluminijev oksid (Al₂O3), AlN kaže veliko boljše odvajanje toplote. To je predvsem posledica njegove kristalne strukture, obnašanja pri transportu fononov in čistosti materiala.
1. Kristalna struktura omogoča učinkovit prenos toplote
AlN ima heksagonalno wurtzitno kristalno strukturo z močno kovalentno vezjo med atomi aluminija in dušika.
Ta urejena struktura omogoča prenos toplote skozi fonone (mrežne vibracije) z manjšim razprševanjem.
V primerjavi z aluminijevim oksidom ima AlN enostavnejšo in stabilnejšo mrežo, ki pripomore k učinkovitejšemu gibanju toplote.
Poleg tega sta aluminij in dušik lahka atoma, kar izboljša skladnost vibracij in zmanjša izgubo energije med prenosom toplote.
Monokristali AlN visoke{0}}čistosti lahko dosežejo toplotno prevodnost do ~320 W/m·K.
2. Nečistoče kisika močno vplivajo na delovanje
Onesnaženje s kisikom je eden glavnih dejavnikov, ki zmanjšuje toplotno prevodnost v AlN.
Med obdelavo lahko kisik vstopi v kristal in povzroči napake, kot so:
aluminij prosta delovna mesta
sekundarne faze na mejah zrn
Te napake povečajo sipanje fononov in zmanjšajo učinkovitost prenosa toplote.
Vrhunski -praški AlN nadzorujejo vsebnost kisika pod 0,5 %, kar je ključnega pomena za visoko toplotno učinkovitost.
Dodatki za sintranje, kot so oksidi redkih-zemelj, se uporabljajo za izboljšanje zgoščevanja, vendar jih je treba skrbno nadzorovati, da se izognete steklenim fazam z nizko{1}}prevodnostjo.
3. Gostota in meje zrn so pomembne
Tudi pri prahu-visoke čistosti je končna učinkovitost odvisna od kakovosti sintranja.
Ključni dejavniki:
Nizka poroznost
Zračni žepi blokirajo pretok toplote
High-quality AlN requires >99,5% gostota
Čiste meje zrn
Tanke in enotne meje izboljšajo prenos toplote
Nečistoče na mejah zrn zmanjšajo prevodnost
Dobra mikrostruktura zagotavlja nemoten pretok toplote po celotnem keramičnem telesu.
💡 Izziv obdelave in laserska rešitev
AlN je visoko toplotno prevoden in zelo krhek, kar otežuje obdelavo s tradicionalnimi orodji.
Mehanska obdelava pogosto povzroči:
lomljenje robov
mikro{0}}razpoke
poškodbe notranjega stresa
Ker se toplota hitro širi znotraj AlN, mehanski stik zlahka povzroči razpoke.
Laserska obdelava YCLaser
Za rešitev teh težavYuchang laser (YCLASER)zagotavlja natančne sisteme za lasersko rezanje in piskanje za napredno keramiko, kot je AlN.
Podpiramo:
--testiranje vzorcev
--Obdelava na osnovi CAD
--48-urna hitra obdelava
Naše laserske rešitve se pogosto uporabljajo v industriji polprevodnikov, močnostne elektronike in napredne keramične industrije.
👉Kontaktirajte YCLASER za učinkovite in stabilne rešitve za lasersko obdelavo AlN.
👉 Video laserskega rezanja: Video - Wuhan Yuchang Laser Technology Co., Ltd.
