Arabic 
English 
Korean 
Japanese 
German 
Spanish 
French 
Italian 
Dutch 
Polish 
Czech 
Portuguese سيراميك نيتريد الألومنيوم النيتريد （AIN）
سيراميك نتريد الألومنيوم: الخصائص والتطبيقات ونظرة على الموصلية الحرارية العالية
ما هو سيراميك نتريد الألومنيوم؟
سيراميك نتريد الألومنيوم (AlN) مركب صناعي يُصنع بتطبيق ضغط عالٍ في فرن تفريغ، ثم يُلبَّد في جو من النيتروجين. يُنتَج عادةً على شكل صفائح ومكونات هيكلية. يتكون سيراميك نتريد الألومنيوم بشكل أساسي من روابط تساهمية في بنية سداسية من الوورتزيت، وهو غير سام وآمن بيئيًا.
تتميز سيراميكات AlN بقوة انثناء أعلى مقارنةً بالسيراميكات الوظيفية، مثل السيراميك العازل وسيراميك تيتانات الباريوم. ومع ذلك، فإن قوتها أقل قليلاً من السيراميكات الإنشائية، مثل سيراميك الزركونيا ونيتريد السيليكون. والجدير بالذكر أن سيراميكات نيتريد الألومنيوم تتمتع بمعامل تمدد حراري يُقارب معامل تمدد السيليكون ونيتريد الغاليوم، مما يجعلها متوافقة للغاية ومناسبة للدمج في أنظمة مختلفة. كما أنها تتميز بثبات حراري ممتاز حتى 800 درجة مئوية، ولكنها تبدأ بالتأكسد عند درجات حرارة أعلى من هذه العتبة.
تحافظ سيراميكات AlN على قوتها العالية في درجة حرارة الغرفة، وتُظهر انخفاضًا طفيفًا في الأداء حتى مع ارتفاع درجة الحرارة. على سبيل المثال، لا يزال AlN المضغوط ساخنًا يحافظ على قوة تبلغ حوالي 500 ميجا باسكال عند تسخينه إلى 1500 درجة مئوية. ونظرًا لموصليته الحرارية العالية ومعدل تمدده الحراري المنخفض، فإن AlN يتحمل التغيرات السريعة في درجات الحرارة بشكل استثنائي، وهو مناسب بشكل خاص للاستخدام في المبادلات الحرارية، بما في ذلك تلك الموجودة في توربينات الغاز.
الموصلية الحرارية العالية لسيراميك نيتريد الألومنيوم
تُعزى الموصلية الحرارية العالية لسيراميك نيتريد الألومنيوم إلى آلية التوصيل الحراري الفريدة القائمة على الفونونات. في حين أن البلورات المفردة يمكن أن تحقق قيم توصيل حراري تصل إلى 319 واط/متر·كلفن، فإن الموصلية الحرارية لسيراميك نيتريد الألومنيوم المُلبَّد تتراوح بين 70 و270 واط/متر·كلفن. عادةً ما تُظهر ركائز سيراميك نيتريد الألومنيوم موصلية حرارية تتراوح بين 170 و190 واط/متر·كلفن.
أثناء التلبيد عالي الحرارة، قد تتشكل عيوب في الشبكة والأكسجين، مما يؤثر على الأداء الحراري. لتحقيق موصلية حرارية أعلى، من الضروري تقليل تركيز الأكسجين أثناء عملية التلبيد. تشير الأبحاث إلى أن الحفاظ على تركيز الأكسجين أقل من 0.75% على المستوى الذري يقلل من عيوب الشبكة، مما ينتج عنه مواد أكثر كثافة ذات موصلية حرارية أفضل.
بالمقارنة مع ركائز الألومينا التقليدية، التي لها موصلية حرارية تبلغ 17-25 واط/(م·ك) فقط، يوفر نتريد الألومنيوم موصلية حرارية أعلى بكثير، أكبر بحوالي خمسة إلى عشرة أضعاف. وعلى الرغم من أن أكسيد البريليوم (BeO) يوفر موصلية حرارية مماثلة لتلك الموجودة في AlN، إلا أن سميته تشكل مصدر قلق كبير: حيث يمكن أن يسبب استنشاق غبار BeO التهابًا رئويًا حادًا أو مرض رئة البريليوم المزمن.
خصائص سيراميك نتريد الألومنيوم (AlN)
الخصائص الفيزيائية
| ملكيات | الوحدة | القيمة |
| الكثافة الملبدة | جم/سم مكعب | 3.33 |
| لون | gray | |
| امتصاص الماء | % | 0 |
| البنية البلورية | Hexagonal | |
| الرقم الهيدروجيني | 6.3 | |
| الصلابة (@20 درجة مئوية) | موهس | 7 |
| الصلابة (@20 درجة مئوية) | هف | 1100 – 1200 |
| نقطة الانصهار | درجة مئوية | 2200 |
الخواص الميكانيكية
| ملكيات | الوحدة | القيمة |
| نسبة البواسون | 0.21 | |
| قوة الانحناء | ميجا باسكال | 380 – 480 |
| معامل المرونة (عند 20 درجة مئوية) | المعدل التراكمي | 310 |
| معامل القص | المعدل التراكمي | 128 |
الخصائص الحرارية
| ملكيات | الوحدة | القيمة |
| Thermal Conductivity（@20℃） | واط/م/ك | 175 |
| CTE، خطي (20-400 درجة مئوية) | 1/°C | 4.6 x 10-⁶ |
| CTE، خطي (20-1000 درجة مئوية) | 1/°C | 5.6 x 10⁻⁶ |
| أقصى درجة حرارة للاستخدام | درجة مئوية | 800 |
| السعة الحرارية النوعية | ج/ج- درجة مئوية | 0.738 |
الخصائص الكهربائية
| ملكيات | الوحدة | القيمة |
| مؤشر فقدان العازل | 0.0004（ 1e+6 Hz） | |
| القوة العازلة (@Th 1.50 مم) | كيلو فولت/مم | >= 13.3 |
| مقاومة الحجم | أوم·سم | 1.00 x 10¹³ |
| انهيار العازل | كيلو فولت/مم | 16 |
| Dielectric Constant (@ 20℃) | ميغا هرتز | 9 |
| فجوة النطاق | أوم·سم | 6.2 |
* تمثل القيم خواص المواد النموذجية وقد تختلف حسب تكوين المنتج وعملية التصنيع,
لمزيد من المعلومات، لا تتردد في اتصل بنا.
تطبيقات سيراميك نيتريد الألومنيوم
1. تُستخدم سيراميك نتريد الألومنيوم (AlN) على نطاق واسع في الدوائر المتكاملة واسعة النطاق، ودوائر وحدات أشباه الموصلات، والأجهزة عالية الطاقة، مثل دوائر وحدات الطاقة، والمقومات التي يتم التحكم فيها بالسيليكون، والترانزستورات عالية الطاقة، والليزر أشباه الموصلات، والدوائر المتكاملة عالية الطاقة، ومرحلات الحالة الصلبة، وإمدادات الطاقة التبديلية.
من الأمثلة البارزة على ذلك ركائز سيراميك نتريد الألومنيوم، التي يمكن أن تحل محل ركائز سيراميك الألومينا لتحسين أداء وعمر مصابيح LED عالية الطاقة بشكل ملحوظ. تشير الدراسات إلى أن هذا الاستبدال يمكن أن يطيل عمر مصابيح LED بمقدار 6000 إلى 7000 ساعة.
2. الحاويات والأواني المستخدمة في صهر المعادن والسبائك.
3. أجهزة الاستشعار البصرية.
شركة سيراميك نتريد الألومنيوم
شركة يي شينغ ويرت لتكنولوجيا السيراميك المحدودة هي شركة تصنيع متخصصة في تصنيع مكونات سيراميك AlN باستخدام الحاسب الآلي. إذا كنت ترغب في شراء بوتقات AlN أو مكونات سيراميك AlN مخصصة، فلا تتردد في التواصل معنا. خبراؤنا على أتم الاستعداد لمساعدتك.
