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窒化アルミニウムセラミック(AIN)

窒化アルミニウムセラミック(AIN)

窒化アルミニウムセラミックス:特性、用途、高熱伝導性の洞察
窒化アルミニウムセラミックとは?
窒化アルミニウム(AlN)セラミックは、真空炉で高圧をかけ、窒素雰囲気下で焼結することによって形成される合成化合物である。一般に板や構造部品の形で製造される。六方晶系ウルツ鉱型構造の共有結合を主成分とする窒化アルミニウムセラミックスは、無毒性で環境に安全です。
AlNセラミックスは、誘電体セラミックスやチタン酸バリウムセラミックスのような機能性セラミックスに比べて高い曲げ強度を示す。しかし、その強度は、ジルコニアや窒化ケイ素セラミックスのような構造用セラミックスに比べると若干低い。特筆すべきは、窒化アルミニウム・セラミックスの熱膨張係数が窒化ケイ素や窒化ガリウムに近いことである。800℃までは優れた熱安定性を示すが、それ以上の温度では酸化が始まる。

 

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窒化アルミニウムセラミックスの高い熱伝導性
窒化アルミニウムセラミックスの高い熱伝導率は、そのユニークなフォノンベースの熱伝導メカニズムに起因しています。単結晶の熱伝導率は319W/m・Kと高い値を示しますが、窒化アルミニウムセラミックスの焼結体の熱伝導率は70~270W/m・Kです。窒化アルミニウム・セラミック基板は通常、170~190W/m・Kの範囲の熱伝導率を示します。
高温焼結中に格子欠陥や酸素欠陥が形成され、熱的性能に影響を与える可能性がある。より高い熱伝導率を達成するためには、焼結プロセス中の酸素濃度を最小限に抑えることが極めて重要である。研究によると、酸素濃度を原子レベルで0.75%以下に抑えることで格子欠陥が減少し、その結果、熱伝導率が向上した緻密な材料が得られるという。

の特性 窒化アルミニウム・セラミック (AlN)

物理的性質

プロパティ 単位 価値
焼結密度 g/cm³ 3.33
カラー 灰色
吸水 % 0
結晶構造 六角形
pH 6.3
硬度 (@20℃) モース 7
硬度 (@20℃) Hv 1100 - 1200
融点 2200

 

機械的特性

プロパティ 単位 価値
ポアソン比 0.21
曲げ強度 MPa 380 - 480
弾性率(@20) GPa 310
せん断弾性率 GPa 128

 

熱特性

プロパティ 単位 価値
熱伝導率(@20) W/m-K 175
CTE、リニア(20-400°C) 1/°C 4.6 x 10-⁶
CTE、リニア(20-1000°C) 1/°C 5.6 x 10-⁶
最高使用温度 800
比熱容量 J/g-°C 0.738

 

電気的特性

プロパティ 単位 価値
誘電損失指数 0.0004( 1e+6 Hz)
絶縁耐力(@Th 1.50 mm) kV/mm >= 13.3
体積抵抗率 Ω・cm 1.00 x 10¹³
誘電破壊 kV/mm 16
誘電率 (@ 20℃) MHz 9
バンド・ギャップ Ω・cm 6.2

*数値は代表的な材料特性を表しており、製品構成や製造工程によって異なる場合があります、
詳細については、遠慮なく下記までお問い合わせください。 お問い合わせ.

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窒化アルミニウムセラミックスの用途

1.窒化アルミニウムセラミックス(AlN)は、パワーモジュール回路、シリコン制御整流器、ハイパワートランジスター、半導体レーザー、ハイパワー集積回路、ソリッドステートリレー、スイッチング電源などの大規模集積回路、半導体モジュール回路、ハイパワーデバイスに広く使用されています。
窒化アルミニウム・セラミック基板は、アルミナ・セラミック基板を置き換えることで、ハイパワーLEDの性能と寿命を大幅に向上させることができる。研究によると、この代替によってLEDの寿命を6,000~7,000時間延ばすことができるという。

  1. 金属および合金の溶解用容器およびるつぼ。
    光学センサー。

窒化アルミニウム・セラミック社

易興WEIERTセラミック技術有限公司は、AlNセラミック部品のCNC加工を専門とする専門メーカーです。AlNるつぼまたはカスタムAlNセラミック部品の購入をお探しの場合は、お気軽にお問い合わせください。私たちの専門家はいつでもあなたを支援する準備ができています。