Valeurs de conductivité thermique et autres applications du nitrure d'aluminium

Nitrure d'aluminium (AlN) est un nouveau type de matériau céramique doté d'excellentes performances globales, réputé pour son étonnante conductivité thermique, et qui a montré de vastes perspectives d'application dans de multiples domaines.

Valeur numérique de la conductivité thermique du nitrure d'aluminium
La conductivité thermique du nitrure d'aluminium est l'une de ses propriétés les plus remarquables. En théorie, la conductivité thermique du nitrure d'aluminium peut atteindre 320 W/(m - K), ce qui dépasse de loin celle des matériaux céramiques traditionnels, tels que l'oxyde d'aluminium, dont la conductivité thermique n'est que de 7 à 10 W/(m - K). Dans les applications pratiques, en raison des limitations du processus de préparation, la conductivité thermique des céramiques de nitrure d'aluminium est généralement comprise entre 100 et 260 W/(m - K), mais même dans ce cas, elle est déjà plusieurs fois, voire des dizaines de fois, supérieure à celle des matériaux céramiques traditionnels. Par exemple, Toshiba Corporation au Japon a réussi à produire en masse des substrats en céramique d'AlN avec une conductivité thermique allant jusqu'à 170W/(m - K) et 200W/(m - K), tandis que Maruwa Corporation au Japon est capable de produire en masse des substrats en céramique d'AlN avec une conductivité thermique de 170-200W/(m - K), et son substrat en céramique d'AlN à ultra-haute conductivité thermique atteint même une conductivité thermique de plus de 230W/(m - K).

Autres applications du nitrure d'aluminium
Substrat de dissipation de chaleur et emballage de dispositif électronique
Les céramiques de nitrure d'aluminium ont une excellente conductivité thermique, un coefficient de dilatation thermique équivalent à celui du silicium, une bonne résistance mécanique et une bonne stabilité chimique, ce qui en fait un matériau idéal pour la nouvelle génération de substrats de dissipation thermique et d'emballage de dispositifs électroniques. Elles conviennent parfaitement à l'emballage des commutateurs de puissance hybrides et aux matériaux d'emballage des tubes à vide à micro-ondes, et constituent également un choix idéal pour les substrats de circuits intégrés à grande échelle.
Ventouse électrostatique pour le traitement des plaquettes
Dans le processus de fabrication des semi-conducteurs, les plaquettes doivent être transférées entre plusieurs équipements de traitement, et les ventouses électrostatiques fixent les plaquettes par adsorption électrostatique pour garantir la précision du traitement et la propreté des plaquettes. Les céramiques de nitrure d'aluminium sont devenues un matériau idéal pour les ventouses électrostatiques dans le traitement des plaquettes de carbure de silicium en raison de leur excellente conductivité thermique.
Dissipateur thermique pour LED haute puissance
En tant que technologie d'éclairage de nouvelle génération, la dissipation thermique des DEL a toujours été un sujet de préoccupation. Les céramiques de nitrure d'aluminium sont devenues le matériau de prédilection pour les dissipateurs thermiques des LED de grande puissance en raison de leur conductivité thermique élevée, améliorant ainsi la durée de vie et les performances des LED.
matériau résistant à la chaleur
Les céramiques de nitrure d'aluminium peuvent rester stables à haute température et présentent une bonne résistance à l'oxydation et aux produits chimiques. Elles peuvent donc être utilisées comme composants résistants à la chaleur à haute température, tels que les creusets, les cuves d'évaporation, les tubes de protection des thermocouples, etc. pour la fusion des métaux non ferreux et des matériaux semi-conducteurs.
Matériaux en couches minces
Les films minces de nitrure d'aluminium ont une force de champ de rupture élevée, une conductivité thermique élevée, une résistivité électrique élevée et une excellente stabilité chimique et thermique, ce qui les rend couramment utilisés comme supports d'isolation et matériaux d'isolation dans l'emballage des dispositifs électroniques et des circuits intégrés. En outre, les films de nitrure d'aluminium de haute qualité présentent également des caractéristiques telles qu'une vitesse de transmission ultrasonique élevée et une faible perte d'ondes acoustiques, et sont largement utilisés dans des domaines tels que la mécanique, la microélectronique et l'optique.
matériau composite
La poudre de nitrure d'aluminium peut être ajoutée aux matériaux polymères en tant que charge conductrice de chaleur pour préparer des composites polymères organiques à haute conductivité thermique. En outre, le nitrure d'aluminium peut également être combiné à d'autres matériaux céramiques pour préparer des matériaux céramiques composites à haute résistance, haute dureté et haute résistance à l'usure.
Autres applications
Le nitrure d'aluminium peut également être utilisé pour fabriquer des additifs spéciaux dans les produits pharmaceutiques, les cosmétiques, les produits de consommation courante, ainsi que des catalyseurs chimiques. En raison de sa semi ductilité à haute énergie, le nitrure d'aluminium peut également être utilisé comme matériau pare-balles.

Nitrure d'aluminiumGrâce à son excellente conductivité thermique et à d'autres propriétés physiques et chimiques, il présente de vastes perspectives d'application dans divers domaines tels que l'électronique, l'énergie, l'aérospatiale, la défense nationale et l'industrie militaire.