Substrats en nitrure d'aluminium (AlN) possèdent une conductivité thermique ultra élevée, une excellente isolation électrique et des propriétés de dilatation thermique similaires à celles des matériaux semi-conducteurs tels que les plaquettes de silicium, ce qui les rend largement applicables dans le emballage électronique industrie.
Le leader du marché chinois des matières premières poudre de nitrure d'aluminium Xiamen Juci Technology Co., Ltd., dont la capacité de production annuelle est de 700 tonnes de poudre d'AlN, emploie principalement des méthode de réduction carbothermique Pour produire de la poudre de nitrure d'aluminium de haute pureté de qualité électronique. L'avantage de la méthode de réduction carbothermique réside dans sa capacité à utiliser une large gamme de matières premières (Al₂O₃) tout en maintenant un contrôle de procédé stable.
Le principe de la réduction carbothermique consiste à chauffer un mélange homogène d'Al₂O₃ et de carbone sous atmosphère d'azote. Al₂O₃ est d'abord réduit, puis l'aluminium obtenu réagit avec l'azote pour former AlN. La réaction chimique est la suivante : Al₂O₃(s) + 3C(s) + N₂(g) → 2AlN(s) + 3CO(g). Cette méthode est simple et permet d'obtenir une poudre de haute pureté, de petites granulométries uniformément réparties, mais nécessite un temps de synthèse long et des températures de nitruration élevées. De plus, l'excès de carbone doit être éliminé après la réaction. Une élimination incomplète du carbone entraîne une teneur résiduelle excessive en carbone dans la poudre de nitrure d'aluminium, ce qui affecte considérablement ses performances.
Une teneur excessive en carbone résiduel affecte principalement céramiques en nitrure d'aluminium de la manière suivante :
1. Impact sur le processus de frittage
Lors du frittage des céramiques en nitrure d'aluminium, la teneur en carbone résiduel influence la densification et la microstructure du corps fritté. Un excès de carbone résiduel peut entraîner la formation de pores ou de fissures dans le corps fritté, réduisant ainsi les propriétés mécaniques et la stabilité thermique du matériau.
2. Impact sur la conductivité thermique
La présence de carbone résiduel affecte directement la conductivité thermique des céramiques en nitrure d'aluminium. Le carbone ayant une conductivité thermique bien inférieure à celle du nitrure d'aluminium, une augmentation de la teneur en carbone résiduel réduit la conductivité thermique globale de la céramique.
3. Impact sur les propriétés mécaniques
La teneur en carbone résiduel affecte également les propriétés mécaniques des céramiques en nitrure d'aluminium, telles que la résistance à la flexion et la ténacité à la rupture. Des études expérimentales ont montré qu'avec la baisse de température, les céramiques en nitrure d'aluminium contenant une quantité appropriée de carbone résiduel présentent une résistance à la flexion et une ténacité à la rupture améliorées. Cependant, une teneur excessive en carbone résiduel peut entraîner une concentration de contraintes internes, dégradant ainsi les performances mécaniques.
4. Impact sur les propriétés électriques
Pour les applications nécessitant une isolation électrique élevée, la présence de carbone résiduel peut réduire les performances d'isolation électrique des céramiques en nitrure d'aluminium. Le carbone étant intrinsèquement conducteur, une teneur excessive en carbone résiduel augmente la conductivité électrique du matériau, ce qui nuit à son utilisation dans les applications électroniques.
À propos de Xiamen Juci Technology Co., LTD
Xiamen Juci Technology Co., Ltd. est le leader fabricant de poudre de nitrure d'aluminium en Chine en termes de production. poudre de nitrure d'aluminium Les céramiques personnalisées produites par Xiamen Juci Technology Co., Ltd. offrent une conductivité thermique supérieure et des prix plus compétitifs. Nous nous engageons à fournir à nos clients des technologies de gestion thermique avancées et des solutions performantes pour des secteurs tels que la 5G, les semi-conducteurs, les nouvelles énergies, l'aérospatiale, etc.
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