Керамические детали из нитрида алюминия

Нитрид алюминия (AlN) - это высокоэффективный инженерный керамический материал, который широко используется в различных областях благодаря своим превосходным физическим и химическим свойствам.

Основные характеристики:
Высокая теплопроводность: Теплопроводность может достигать 170-230 Вт/(м - К), что в 5-10 раз больше, чем у алюмооксидной керамики, что делает ее очень подходящей для сценариев, требующих эффективного отвода тепла.
Высокая термостойкость: Температура плавления до 2200 ℃ позволяет сохранять стабильность в условиях высоких температур и подходит для работы в экстремальных условиях.
Химическая стабильность: Сильная коррозионная стойкость, не поддается коррозии под воздействием расплавленных металлов (например, жидкого алюминия) и химических реагентов.
Электроизоляция: Имея удельное сопротивление до 10 ¹³ -10 ¹⁴Ω- см, он подходит в качестве изоляционного материала.
Высокая прочность и высокая твердость: Прочность на изгиб может достигать 300-350 МПа, а твердость по шкале Мооса составляет 7-9 уровней, с хорошей износостойкостью и ударопрочностью.

приложение
Керамические детали из нитрида алюминия широко используются в различных областях благодаря своим превосходным характеристикам:
электронная промышленность:
Используется для производства теплоотводов, подложек и упаковочных материалов, особенно в светодиодном освещении, силовых модулях и полупроводниковых приборах, и позволяет значительно повысить эффективность теплоотвода и надежность устройства.
Микроволновая связь:
Обладая высокой теплопроводностью и низкой диэлектрической проницаемостью, керамика на основе нитрида алюминия используется в подложках и упаковке микроволновых схем для улучшения качества передачи сигнала.
Аэрокосмическая промышленность:
Благодаря своей термостойкости, легкости и высокой прочности он отлично подходит для компонентов двигателей, систем тепловой защиты и высокотемпературных конструкционных материалов.
Автомобильная промышленность:
Используется для теплоотводящих модулей и компонентов двигателей в электрических и гибридных транспортных средствах для удовлетворения требований к эффективному отводу тепла.
медицинское оборудование и инструменты:
Благодаря своей биосовместимости и износостойкости он подходит для изготовления материалов для имплантатов, таких как искусственные суставы и зубные протезы.
Выплавка металлов и химическая промышленность:
В качестве материала для футеровки высокотемпературных реакционных сосудов и печей используется для оборудования, работающего в высокотемпературных и агрессивных средах.

Индивидуальное описание
Индивидуальное изготовление деталей из керамики на основе нитрида алюминия требует учета характеристик материала и потребностей пользователя. Ниже перечислены основные этапы изготовления на заказ:
3.1 Характеристики материалов и преимущества персонализации
Форма и спецификации: Детали могут быть обработаны в сложные формы и различные спецификации в соответствии с требованиями заказчика для удовлетворения конкретных сценариев применения.
Обработка поверхности:
Металлизация: Сочетание металла и керамики достигается за счет активной металлической пайки (AMB) или прямого медно-плакированного соединения (DBC) для электронной упаковки и печатных плат.
Обработка покрытия: может повысить износостойкость, коррозионную стойкость или изоляционные характеристики для адаптации к конкретным условиям эксплуатации.
Оптимизация характеристик: Регулируя добавки для спекания и температуру спекания, можно оптимизировать такие свойства, как теплопроводность, прочность и плотность.
3.2 Технология обработки
Производство керамических деталей из нитрида алюминия включает в себя следующие основные процессы:
Подготовка порошка:
Используя порошок нитрида алюминия высокой чистоты, его получают методом термического восстановления углерода или методом прямого азотирования, чтобы обеспечить чистоту и гранулометрический состав порошка.
Процесс формовки:
Формование сухим прессованием: подходит для крупномасштабного производства простых форм.
Изостатическое формование под давлением: используется для изготовления деталей сложной формы с однородной плотностью, подходит для высокопроизводительных требований.
Порошковое литье под давлением: подходит для небольших точных деталей, с высокой точностью, но высокой стоимостью.
Процесс спекания:
К распространенным методам относятся спекание без давления, искровое плазменное спекание (SPS) и микроволновое спекание, которые позволяют повысить плотность и теплопроводность.
обработка:
Использование станков с ЧПУ, лазерной резки и другого оборудования для грубой и тонкой обработки с целью обеспечения точности размеров и качества поверхности.
Постобработка:
В том числе химико-механическая полировка (CMP), магнитореологическая полировка (MRF) и т.д., используемые для улучшения гладкости и точности поверхности.
3.3 Индивидуальные параметры
Размер и форма: Диаметр, высота и специальная структура деталей разрабатываются в соответствии с требованиями заказчика.
Обработка поверхности: Выберите подходящий процесс металлизации или нанесения покрытия для удовлетворения требований к проводимости, коррозионной стойкости или изоляции.
Оптимизация характеристик: Регулируя добавки для спекания и параметры процесса, можно добиться индивидуальной теплопроводности, прочности и плотности.

Керамические детали из нитрида алюминия широко используются в различных областях, таких как электроника, аэрокосмическая, автомобильная, медицинская и т.д., благодаря своим превосходным свойствам, таким как высокая теплопроводность, термостойкость и химическая стабильность. Для их индивидуального изготовления требуется сочетание методов подготовки порошка, формовки, спекания и механической обработки, чтобы удовлетворить требования различных отраслей промышленности к форме, производительности и качеству поверхности.