Pourquoi modifier la poudre de nitrure d'aluminium

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Nitrure d'aluminium Le nitrure d'aluminium (AlN), matériau inorganique non métallique du nitrure de diamant, a montré de vastes perspectives d'application en microélectronique, dans les semi-conducteurs, dans l'aérospatiale et dans d'autres domaines en raison de son excellente conductivité thermique, de son bon coefficient de dilatation thermique, de son haut niveau d'isolation et de son excellente résistance à l'érosion par les métaux en fusion. Toutefois, la poudre de nitrure d'aluminium est très hydrophile, ce qui limite considérablement sa stabilité et ses performances dans les applications pratiques. Il est donc particulièrement nécessaire de modifier la poudre de nitrure d'aluminium.

Caractéristiques et applications de la poudre de nitrure d'aluminium
La poudre de nitrure d'aluminium a une conductivité thermique élevée (valeur théorique de 320 W/(m - K), valeur réelle pouvant atteindre 100-280 W/(m - K)), un bon coefficient de dilatation thermique, une isolation élevée et une excellente résistance à l'érosion par les métaux en fusion. Ces caractéristiques en font une matière première idéale pour la préparation de céramiques de nitrure d'aluminium de haute performance, de silicone thermoconducteur, de résine époxy thermoconductrice, de nano-huile lubrifiante et d'agents anti-usure. Dans l'industrie électronique, la poudre de nitrure d'aluminium est largement utilisée dans la fabrication de substrats de circuits intégrés, d'appareils électroniques, d'appareils optiques, de dissipateurs thermiques, etc. Il est très important d'améliorer les performances de dissipation de la chaleur et les caractéristiques de résistance des matériaux.

Le problème de l'hydrolyse de la poudre de nitrure d'aluminium
Bien que la poudre de nitrure d'aluminium possède de nombreuses propriétés excellentes, sa nature hautement hydrophile est un problème que l'on ne peut ignorer. La poudre de nitrure d'aluminium est susceptible de former de l'hydroxyde d'aluminium avec des groupes hydroxyles dans l'eau à température ambiante, ce qui libère du gaz ammoniac et entraîne la dissolution d'une grande quantité d'oxygène dans le réseau du nitrure d'aluminium, réduisant ainsi sa conductivité thermique. Le processus d'hydrolyse n'affecte pas seulement les propriétés de la poudre de nitrure d'aluminium, mais peut également entraîner sa détérioration pendant le stockage et le transport, ce qui affecte sérieusement l'efficacité de son application. Par conséquent, la résolution du problème de l'hydrolyse de la poudre de nitrure d'aluminium est la clé de l'amélioration de la stabilité et des performances de l'application.

Méthode de modification de la poudre de nitrure d'aluminium
Afin de supprimer la réaction d'hydrolyse de la poudre de nitrure d'aluminium et d'améliorer sa résistance à l'hydrolyse et sa stabilité, les scientifiques ont mis au point diverses méthodes de modification. Ces méthodes comprennent principalement la modification du revêtement, la modification chimique de la surface, le traitement thermique, etc.
Méthode de modification du revêtement :
Méthode des surfactants : En fonction des propriétés de la charge de surface des particules de nitrure d'aluminium, des tensioactifs cationiques ou anioniques sont utilisés pour recouvrir le corps de la poudre de nitrure d'aluminium, formant une couche de revêtement d'une certaine épaisseur. Cette couche de revêtement peut modifier la tension interfaciale entre le gaz-liquide et le solide-liquide dans le système de dispersion de la poudre, améliorant ainsi la résistance à l'hydrolyse et la dispersibilité du nitrure. poudre d'aluminium.
Modification du revêtement inorganique : Des composés inorganiques ou des métaux sont déposés sur la surface de la poudre de nitrure d'aluminium par certains moyens pour former des films de revêtement ou des particules composites noyau-coquille. Cette méthode permet d'améliorer considérablement les propriétés de surface de la poudre de nitrure d'aluminium, ainsi que sa résistance à l'hydrolyse et sa stabilité.
Super dispersant: Les super dispersants ont des structures amphiphiles similaires à celles des surfactants traditionnels, mais leurs groupes d'ancrage et leurs chaînes de solvatation peuvent s'adsorber plus fermement sur la surface des particules, formant ainsi une couche de revêtement plus stable. Cette méthode permet non seulement d'améliorer la résistance à l'hydrolyse de la poudre de nitrure d'aluminium, mais aussi d'accroître sa dispersibilité dans les liquides.
Méthode de modification chimique de la surface :
Modification de l'agent de couplage : Un agent de couplage est un composé qui possède à la fois des groupes fonctionnels polaires qui peuvent réagir avec la surface des particules inorganiques et des groupes fonctionnels organiques qui sont réactifs ou compatibles avec les composés organiques. En modifiant les agents de couplage, il est possible de former un film protecteur dense à la surface de la poudre de nitrure d'aluminium, ce qui améliore sa résistance à l'hydrolyse et sa compatibilité avec les composés organiques.
Modification de l'oxydation de la surface : Des méthodes chimiques sont utilisées pour induire des réactions d'oxydation à la surface de la poudre de nitrure d'aluminium, formant ainsi un film protecteur dense d'oxyde d'aluminium. Ce film protecteur peut empêcher efficacement les molécules d'eau de corroder la poudre de nitrure d'aluminium et améliorer sa résistance à l'hydrolyse.
Modification des tensioactifs : En utilisant les groupes hydrophiles et hydrophobes des agents de surface pour modifier la poudre de nitrure d'aluminium, une couche protectrice avec un effet d'encombrement stérique peut être formée à sa surface. Cette couche protectrice peut empêcher les molécules d'eau d'entrer en contact avec la poudre de nitrure d'aluminium, améliorant ainsi sa résistance à l'hydrolyse.
Méthode de traitement thermique :
En chauffant la poudre de nitrure d'aluminium, une réaction d'oxydation se produit à sa surface, formant un film protecteur dense d'oxyde d'aluminium. Bien que cette méthode puisse améliorer la résistance à l'hydrolyse de la poudre de nitrure d'aluminium, elle peut réduire de manière significative sa teneur en azote, d'où la nécessité d'une sélection minutieuse dans les applications pratiques.

L'importance de la modification de la poudre de nitrure d'aluminium
La modification de la poudre de nitrure d'aluminium peut non seulement améliorer sa résistance à l'hydrolyse et sa stabilité, mais aussi sa dispersibilité dans les liquides, sa compatibilité avec les composés organiques et d'autres propriétés de surface. Ces améliorations sont très importantes pour élargir le champ d'application de la poudre de nitrure d'aluminium et améliorer son effet d'application. Par exemple, dans la préparation de céramiques de nitrure d'aluminium à haute performance, la poudre de nitrure d'aluminium modifiée peut être dispersée plus uniformément dans la matrice céramique, améliorant ainsi la densité et la conductivité thermique de la céramique ; lors de la préparation de silicone thermoconductrice et de résine époxy thermoconductrice, la poudre de nitrure d'aluminium modifiée peut être mieux compatible avec le matériau de la matrice, améliorant ainsi les performances de dissipation de la chaleur et la durée de vie du matériau.

Poudre de nitrure d'aluminiumEn tant que matériau inorganique non métallique doté d'excellentes propriétés, le plomb a montré de vastes perspectives d'application dans de nombreux domaines. Toutefois, sa nature hautement hydrophile limite sa stabilité et ses performances dans les applications pratiques. Il est donc particulièrement nécessaire de modifier la poudre de nitrure d'aluminium. En utilisant diverses méthodes de modification telles que la modification du revêtement, la modification chimique de la surface et le traitement thermique, la résistance à l'hydrolyse et la stabilité de la poudre de nitrure d'aluminium peuvent être efficacement améliorées, et sa dispersibilité dans les liquides, sa compatibilité avec les composés organiques et d'autres propriétés de surface peuvent être renforcées. Ces améliorations sont très importantes pour élargir le champ d'application de la poudre de nitrure d'aluminium et améliorer son effet d'application.