Préparation de poudre : percée localisée par réduction carbothermique
Les principales méthodes de production poudre de nitrure d'aluminium (AlN) (par exemple, la nitruration directe) dépendent de l'aluminium de haute pureté et de conditions extrêmes, tandis que des entreprises japonaises comme Tokuyama dominent le marché substrats AlN à haute conductivité thermique marché. Les chercheurs chinois ont innové Procédé de réduction carbothermique de l'AlN, en utilisant de l'alumine et du noir de carbone pour obtenir une réduction et une nitruration simultanées à 1 600 °C. Cela réduit considérablement Production de poudre d'AlN coûts de 60 %, réduisant les prix dede 200 à 300/kg to moins de 200–300/kg to sous 80/kg. En ajustant les paramètres de réaction, submicronique Poudre d'AlN (0,5–1,5 μm) peut être fabriqué en répondant à des exigences strictes en matière de Applications de la céramique AlN en 5G et l'électronique de puissance.
Frittage à basse température : la nano-modification réduit la consommation d'énergie
Traditionnel Réduction de la température de frittage de l'AlN nécessite > 1 800 °C, consommant 35 % des coûts de production. L'Institut de céramique de Shanghai a développé une revêtement nano-YAG pour céramique AlN, permettant frittage à basse température de l'AlN à 1 480 °C. Cela réduit la consommation d'énergie de 30 % et Y₂O₃ dans le frittage d'AlN de 5 % en poids à 2 % en poids, en évitant les phases secondaires qui se dégradent Conductivité thermique de l'AlN (>190 W/(m·K)).
Avec Dispositifs SiC/GaN poussant les températures de jonction au-delà de 200 °C, AlN vs. Al₂O₃ pour l'électronique de puissance s'incline vers AlN. Le Croissance du marché de l'AlN dans l'industrie des semi-conducteurs est robuste, avec des substrats pour radar automobile et les centres de données alimentant un marché projeté de 1,2 milliard de dollars d'ici 2023 (TCAC de 15 %).
Le 14e plan quinquennal de la Chine donne la priorité Approvisionnement en poudre d'AlN chaîne localisation, avec des subventions pour stimuler Autosuffisance en AlN en Chine 2025 à >50%.
Alors que nitruration directe vs. AlN carbothermique les débats persistent, coût de la poudre d'AlN par kg et la maturité des processus demeurent des obstacles. Pourtant, AlN dans un boîtier LED haute puissance Avec l'expansion de la 5G, le matériau passe du laboratoire à l'usine. Pour les investisseurs et les ingénieurs, le suivi comment réduire le coût de fabrication de l'AlN et Substrats AlN pour dispositifs SiC/GaN sera essentiel pour capitaliser sur ce changement.
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