Piezas cerámicas de nitruro de aluminio

La cerámica de nitruro de aluminio (AlN) es un material cerámico de ingeniería de alto rendimiento ampliamente utilizado en múltiples campos debido a sus excelentes propiedades físicas y químicas.

Características principales:
Alta conductividad térmica: La conductividad térmica puede alcanzar 170-230 W/(m - K), que es 5-10 veces la de la cerámica de alúmina, lo que la hace muy adecuada para escenarios que requieren una disipación eficiente del calor.
Resistencia a altas temperaturas: Con un punto de fusión de hasta 2200 ℃, puede mantener la estabilidad en entornos de alta temperatura y es adecuado para condiciones extremas.
Estabilidad química: Fuerte resistencia a la corrosión, no se corroe fácilmente con metales fundidos (como el aluminio líquido) y reactivos químicos.
Aislamiento eléctrico: Con una resistividad de hasta 10 ¹³ -10 ¹⁴Ω- cm, es adecuado como material aislante.
Alta resistencia y alta dureza: La resistencia a la flexión puede alcanzar 300-350 MPa, y la dureza Mohs es de 7-9 niveles, con buena resistencia al desgaste y al impacto.

aplicación
Las piezas cerámicas de nitruro de aluminio se han utilizado ampliamente en múltiples campos debido a su excelente rendimiento:
industria electrónica:
Se utiliza para fabricar disipadores de calor, sustratos y materiales de envasado, especialmente en iluminación LED, módulos de potencia y dispositivos semiconductores, y puede mejorar significativamente la eficacia de la disipación del calor y la fiabilidad de los dispositivos.
Comunicación por microondas:
Con una alta conductividad térmica y una baja constante dieléctrica, las cerámicas de nitruro de aluminio se utilizan en sustratos y envases de circuitos de microondas para mejorar la calidad de transmisión de la señal.
Aeroespacial:
Tiene un buen rendimiento en componentes de motores, sistemas de protección térmica y materiales estructurales de alta temperatura debido a su resistencia a las altas temperaturas, su ligereza y sus características de alta resistencia.
Industria del automóvil:
Se utiliza para módulos de disipación de calor y componentes de motores en vehículos eléctricos e híbridos para cumplir los requisitos de disipación de calor eficiente.
aparatos e instrumentos médicos:
Por su biocompatibilidad y resistencia al desgaste, es adecuado para materiales de implantes como articulaciones artificiales y restauraciones dentales.
Fundición de metales e industria química:
Como material de revestimiento de hornos y recipientes de reacción a alta temperatura, se utiliza para equipos en entornos corrosivos y de alta temperatura.

Descripción personalizada
La fabricación a medida de piezas cerámicas de nitruro de aluminio requiere tener en cuenta las características de sus materiales y las necesidades del usuario. A continuación se describen los principales pasos de la personalización:
3.1 Características de los materiales y ventajas de personalización
Forma y especificaciones: Las piezas pueden procesarse con formas complejas y diferentes especificaciones según las necesidades del cliente para satisfacer escenarios de aplicación específicos.
Tratamiento de la superficie:
Metalización: La combinación de metal y cerámica se consigue mediante la soldadura metálica activa (AMB) o la unión directa revestida de cobre (DBC) para envases electrónicos y placas de circuitos.
Tratamiento de revestimiento: puede aumentar la resistencia al desgaste, la resistencia a la corrosión o las prestaciones de aislamiento para adaptarse a entornos de trabajo específicos.
Optimización del rendimiento: Ajustando los auxiliares de sinterización y la temperatura de sinterización, se optimizan propiedades como la conductividad térmica, la resistencia y la densidad.
3.2 Tecnología de transformación
La fabricación de piezas cerámicas de nitruro de aluminio incluye los siguientes procesos clave:
Preparación del polvo:
Utilizando polvo de nitruro de aluminio de gran pureza, se prepara mediante el método de reducción térmica del carbono o el método de nitruración directa para garantizar la pureza y la distribución del tamaño de las partículas del polvo.
Proceso de moldeo:
Moldeo por prensado en seco: adecuado para la producción a gran escala de formas sencillas.
Conformado por presión isostática: se utiliza para piezas de formas complejas con densidad uniforme, adecuadas para requisitos de alto rendimiento.
Moldeo por inyección de polvo: adecuado para piezas de precisión pequeñas, de gran precisión pero elevado coste.
Proceso de sinterización:
Entre los métodos habituales se encuentran la sinterización sin presión, la sinterización por plasma de chispa (SPS) y la sinterización por microondas, que pueden mejorar la densidad y la conductividad térmica.
mecanizado:
Utilizar máquinas herramienta CNC, corte por láser y otros equipos para el mecanizado de desbaste y de precisión a fin de garantizar la exactitud dimensional y la calidad de la superficie.
Post-procesamiento:
Incluidos el pulido químico mecánico (CMP), el pulido magneto reológico (MRF), etc., utilizados para mejorar la suavidad y precisión de la superficie.
3.3 Parámetros personalizados
Tamaño y forma: Diseñe el diámetro, la altura y la estructura especial de las piezas según los requisitos del cliente.
Tratamiento de la superficie: Elija un proceso de metalización o revestimiento adecuado para satisfacer los requisitos de conductividad, resistencia a la corrosión o aislamiento.
Optimización del rendimiento: Ajustando los auxiliares de sinterización y los parámetros del proceso, se puede conseguir una conductividad térmica, resistencia y densidad personalizadas.

Las piezas cerámicas de nitruro de aluminio se utilizan ampliamente en diversos campos, como la electrónica, la industria aeroespacial, la automoción, la medicina, etc., debido a sus excelentes propiedades, como la alta conductividad térmica, la resistencia a altas temperaturas y la estabilidad química. Su fabricación a medida requiere una combinación de técnicas de preparación del polvo, moldeo, sinterización y procesamiento mecánico para satisfacer los requisitos de diferentes industrias en cuanto a forma, rendimiento y calidad de la superficie.