Alumīnija nitrīds (AlN)tiek plaši izmantots jaudas elektronikā, EV sistēmās un mākslīgā intelekta skaitļošanā, pateicoties tā lieliskajai siltumvadītspējai.
Salīdzinot ar lielāko daļu keramikas, piemēram, alumīnija oksīda (Al₂O3), AlN uzrāda daudz labāku siltuma izkliedes veiktspēju. Tas galvenokārt izriet no tā kristāla struktūras, fononu transportēšanas un materiāla tīrības.
1. Kristāla struktūra nodrošina efektīvu siltuma pārnesi
AlN ir sešstūra vurcīta kristāla struktūra ar spēcīgu kovalento saiti starp alumīnija un slāpekļa atomiem.
Šī sakārtotā struktūra ļauj pārnest siltumu caur fononiem (režģa vibrācijām) ar mazāku izkliedi.
Salīdzinot ar alumīnija oksīdu, AlN ir vienkāršāks un stabilāks režģis, kas palīdz siltumam pārvietoties efektīvāk.
Turklāt alumīnijs un slāpeklis ir vieglie atomi, kas uzlabo vibrācijas konsistenci un samazina enerģijas zudumus siltuma pārneses laikā.
Augstas-tīrības AlN monokristāli var sasniegt līdz pat ~320 W/m·K siltumvadītspēju.
2. Skābekļa piemaisījumi spēcīgi ietekmē veiktspēju
Skābekļa piesārņojums ir viens no galvenajiem faktoriem, kas samazina AlN siltumvadītspēju.
Apstrādes laikā skābeklis var iekļūt kristālā un radīt tādus defektus kā:
alumīnija vakances
sekundārās fāzes pie graudu robežām
Šie defekti palielina fonona izkliedi un samazina siltuma pārneses efektivitāti.
Augstākās kvalitātes{0}}AlN pulveri kontrolē skābekļa saturu zem 0,5%, kas ir ļoti svarīgi augstai termiskajai veiktspējai.
Lai uzlabotu blīvēšanu, tiek izmantotas saķepināšanas piedevas, piemēram, retzemju{0}}oksīdi, taču tās rūpīgi jākontrolē, lai izvairītos no zemas -vadītspējas stikla fāzēm.
3. Blīvumam un graudu robežām ir nozīme
Pat ar augstas-tīrības pakāpes pulveriem galīgā veiktspēja ir atkarīga no saķepināšanas kvalitātes.
Galvenie faktori:
Zema porainība
Gaisa kabatas bloķē siltuma plūsmu
High-quality AlN requires >99,5% blīvums
Tīras graudu robežas
Plānas un vienmērīgas robežas uzlabo siltuma pārnesi
Piemaisījumi pie graudu robežām samazina vadītspēju
Laba mikrostruktūra nodrošina vienmērīgu siltuma plūsmu visā keramikas korpusā.
💡 Apstrādes izaicinājums un lāzera risinājums
AlN ir gan ļoti siltumvadītspējīgs, gan ļoti trausls, tāpēc ir grūti apstrādāt ar tradicionālajiem instrumentiem.
Mehāniskā apstrāde bieži izraisa:
malu šķeldošana
mikro-plaisas
iekšējie stresa bojājumi
Tā kā siltums ātri izplatās AlN iekšpusē, mehāniskais kontakts viegli izraisa plaisāšanu.
Lāzera apstrāde ar YCLaser
Lai atrisinātu šīs problēmas,Yuchang lāzers (YCLASER)nodrošina precīzas lāzergriešanas un ievilkšanas sistēmas progresīvai keramikai, piemēram, AlN.
Mēs atbalstām:
- paraugu pārbaude
--CAD balstīta apstrāde
--48 stundu ātrs apgrozījums
Mūsu lāzera risinājumi tiek plaši izmantoti pusvadītāju, spēka elektronikas un progresīvās keramikas nozarēs.
👉Sazinieties ar YCLASER efektīviem un stabiliem AlN lāzera apstrādes risinājumiem.
👉 Videoklips ar lāzergriešanu: video - Wuhan Yuchang Laser Technology Co., Ltd.
