Valores de conductividad térmica y otras aplicaciones del nitruro de aluminio

Nitruro de aluminio (AlN) es un nuevo tipo de material cerámico con un excelente rendimiento integral, famoso por su asombrosa conductividad térmica, y que ha mostrado amplias perspectivas de aplicación en múltiples campos.

Valor numérico de la conductividad térmica del nitruro de aluminio
La conductividad térmica del nitruro de aluminio es una de sus propiedades más destacadas. En teoría, la conductividad térmica del nitruro de aluminio alcanza los 320W/(m - K), lo que supera con creces la de los materiales cerámicos tradicionales, como el óxido de aluminio, que tiene una conductividad térmica de sólo 7-10W/(m - K). En aplicaciones prácticas, debido a las limitaciones del proceso de preparación, la conductividad térmica de la cerámica de nitruro de aluminio suele situarse en el rango de 100-260W/(m - K), pero aun así, ya es varias veces o incluso decenas de veces superior a la de los materiales cerámicos tradicionales. Por ejemplo, Toshiba Corporation de Japón ha conseguido producir en masa sustratos cerámicos de AlN con una conductividad térmica de hasta 170W/(m - K) y 200W/(m - K), mientras que Maruwa Corporation de Japón es capaz de producir en masa sustratos cerámicos de AlN con una conductividad térmica de 170-200W/(m - K), y su sustrato cerámico de AlN de conductividad térmica ultraalta alcanza incluso una conductividad térmica de más de 230W/(m - K).

Otras aplicaciones del nitruro de aluminio
Sustrato de disipación de calor y embalaje de dispositivos electrónicos
La cerámica de nitruro de aluminio tiene una excelente conductividad térmica, un coeficiente de dilatación térmica igual al del silicio y una buena resistencia mecánica y estabilidad química, lo que la convierte en un material ideal para la nueva generación de sustratos de disipación de calor y envasado de dispositivos electrónicos. Es muy adecuado para el envasado de interruptores de potencia híbridos y materiales de envasado de tubos de vacío de microondas, y también es una opción ideal para sustratos de circuitos integrados a gran escala.
Ventosa electrostática para el tratamiento de obleas
En el proceso de fabricación de semiconductores, las obleas deben transferirse entre varios equipos de procesamiento, y las ventosas electrostáticas fijan las obleas mediante adsorción electrostática para garantizar la precisión del procesamiento y la limpieza de las obleas. La cerámica de nitruro de aluminio se ha convertido en un material ideal para las ventosas electrostáticas en el procesamiento de obleas de carburo de silicio debido a su excelente conductividad térmica.
Disipador de calor para LED de alta potencia
Como tecnología de iluminación de nueva generación, la disipación térmica de los LED siempre ha sido motivo de preocupación. La cerámica de nitruro de aluminio se ha convertido en el material preferido para los disipadores de calor de LED de alta potencia debido a su alta conductividad térmica, mejorando eficazmente la vida útil y el rendimiento de los LED.
material resistente al calor
Las cerámicas de nitruro de aluminio pueden mantener la estabilidad a altas temperaturas y presentan una buena resistencia a la oxidación y a los productos químicos. Por lo tanto, pueden utilizarse como componentes resistentes al calor a altas temperaturas, como crisoles, botes de evaporación, tubos de protección de termopares, etc. para fundir metales no ferrosos y materiales semiconductores.
Materiales de película fina
Las películas finas de nitruro de aluminio tienen una alta intensidad de campo de ruptura, una alta conductividad térmica, una alta resistividad eléctrica y una excelente estabilidad química y térmica, por lo que se suelen utilizar como medios de aislamiento y materiales aislantes en el embalaje de dispositivos electrónicos y circuitos integrados. Además, las películas de nitruro de aluminio de alta calidad también tienen características como una alta velocidad de transmisión ultrasónica y una baja pérdida de ondas acústicas, y se utilizan ampliamente en campos como la mecánica, la microelectrónica y la óptica.
material compuesto
El polvo de nitruro de aluminio puede añadirse como relleno conductor térmico a materiales poliméricos para preparar compuestos de polímeros orgánicos de alta conductividad térmica. Además, el nitruro de aluminio también puede combinarse con otros materiales cerámicos para preparar materiales cerámicos compuestos con alta resistencia, alta dureza y alta resistencia al desgaste.
Otras aplicaciones
El nitruro de aluminio también puede utilizarse para fabricar aditivos especiales en productos farmacéuticos, cosméticos, artículos de primera necesidad y catalizadores químicos. Debido a su semiductilidad a alta energía, el nitruro de aluminio también puede utilizarse como material antibalas.

Nitruro de aluminiocon su excelente conductividad térmica y otras propiedades físicas y químicas, ha mostrado amplias perspectivas de aplicación en diversos campos como la electrónica, la energía, la industria aeroespacial, la defensa nacional y la industria militar.