질화 알루미늄 세라믹 부품

질화알루미늄 세라믹(AlN)은 우수한 물리적, 화학적 특성으로 여러 분야에서 널리 사용되는 고성능 엔지니어링 세라믹 소재입니다.

핵심 기능:
높은 열전도율: 열전도율은 알루미나 세라믹의 5-10배에 달하는 170-230W/(m - K)에 달해 효율적인 열 방출이 필요한 시나리오에 매우 적합합니다.
높은 내열성: 녹는점이 최대 2200℃에 달해 고온 환경에서도 안정성을 유지할 수 있으며 극한의 조건에 적합합니다.
화학적 안정성: 강한 내식성, 용융 금속(예: 알루미늄 액체) 및 화학 시약에 쉽게 부식되지 않습니다.
전기 절연: 최대 10 ¹³ -10 ¹⁴Ω- cm의 저항률로 절연 재료로 적합합니다.
고강도 및 고경도: 굽힘 강도는 300-350 MPa에 달할 수 있으며, 모스 경도는 7-9 수준으로 내마모성과 내충격성이 우수합니다.

애플리케이션
질화 알루미늄 세라믹 부품은 뛰어난 성능으로 인해 여러 분야에서 널리 사용되고 있습니다:
전자 산업:
방열판, 기판 및 포장재 제조에 사용되며, 특히 LED 조명, 전력 모듈 및 반도체 장치에서 방열 효율과 장치 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
마이크로파 통신:
열전도율이 높고 유전율이 낮은 질화 알루미늄 세라믹은 마이크로파 회로 기판과 패키징에 사용되어 신호 전송 품질을 개선합니다.
항공우주:
내열성, 경량성, 고강도 특성으로 엔진 부품, 열 보호 시스템, 고온 구조용 소재에 탁월한 성능을 발휘합니다.
자동차 산업:
전기 및 하이브리드 차량의 방열 모듈 및 모터 부품에 사용되어 효율적인 방열 요구 사항을 충족합니다.
의료 기기 및 도구
생체 적합성과 내마모성으로 인해 인공 관절 및 치과 수복물과 같은 임플란트 재료에 적합합니다.
금속 제련 및 화학 산업:
고온 반응 용기 및 용광로 라이닝 재료로 고온 및 부식성 환경의 장비에 사용됩니다.

사용자 지정 설명
질화 알루미늄 세라믹 부품의 맞춤형 제조에는 재료 특성과 사용자 요구 사항을 고려해야 합니다. 다음은 주요 사용자 지정 단계입니다:
3.1 재료 특성 및 사용자 지정 이점
모양 및 사양: 특정 애플리케이션 시나리오를 충족하기 위해 고객의 요구에 따라 부품을 복잡한 모양과 다양한 사양으로 가공할 수 있습니다.
표면 처리:
금속화: 금속과 세라믹의 결합은 전자 패키징 및 회로 기판용 능동 금속 브레이징(AMB) 또는 직접 구리 피복 본딩(DBC)을 통해 이루어집니다.
코팅 처리: 내마모성, 내식성 또는 단열 성능을 높여 특정 작업 환경에 적응할 수 있습니다.
성능 최적화: 소결 보조제와 소결 온도를 조정하여 열전도율, 강도, 밀도 등의 특성을 최적화합니다.
3.2 처리 기술
질화 알루미늄 세라믹 부품의 제조에는 다음과 같은 주요 공정이 포함됩니다:
분말 준비:
고순도 질화 알루미늄 분말을 사용하여 탄소 열 환원법 또는 직접 질화법으로 제조하여 분말의 순도 및 입자 크기 분포를 보장합니다.
성형 프로세스:
건식 프레스 성형: 단순한 모양의 대량 생산에 적합합니다.
등압 성형: 밀도가 균일한 복잡한 형상의 부품에 사용되며 고성능 요구 사항에 적합합니다.
분말 사출 성형: 정밀도는 높지만 비용이 많이 드는 소형 정밀 부품에 적합합니다.
소결 과정:
일반적인 방법으로는 밀도와 열 전도성을 향상시킬 수 있는 무압 소결, 스파크 플라즈마 소결(SPS), 마이크로파 소결이 있습니다.
가공:
CNC 공작 기계, 레이저 절단 및 기타 장비를 사용하여 거칠고 미세한 가공에 치수 정확도와 표면 품질을 보장합니다.
사후 처리:
표면의 매끄러움과 정확성을 향상시키는 데 사용되는 화학적 기계 연마(CMP), 자기 유변학적 연마(MRF) 등을 포함합니다.
3.3 사용자 지정 매개변수
크기와 모양: 고객 요구 사항에 따라 부품의 직경, 높이 및 특수 구조를 설계합니다.
표면 처리: 전도성, 내식성 또는 절연성 요건을 충족하기 위해 적합한 금속화 또는 코팅 공정을 선택합니다.
성능 최적화: 소결 보조제와 공정 파라미터를 조정하여 맞춤형 열전도율, 강도 및 밀도를 달성할 수 있습니다.

질화 알루미늄 세라믹 부품은 높은 열전도율, 고온 저항성, 화학적 안정성 등 우수한 특성으로 인해 전자, 항공우주, 자동차, 의료 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 맞춤형 제조를 위해서는 모양, 성능 및 표면 품질에 대한 다양한 산업의 요구 사항을 충족하기 위해 분말 준비, 성형, 소결 및 기계 가공 기술의 조합이 필요합니다.