Alumiiniumnitriid (AlN) on teemanditaoliste nitriidide hulka kuuluv aatomkristall, mis suudab säilitada stabiilsust kuni 2200 kraadini. Sellel on toatemperatuuril suur tugevus ja selle tugevus väheneb temperatuuri tõustes suhteliselt aeglaselt. Suurepärase soojusjuhtivuse ja madala soojuspaisumise koefitsiendiga AlN on silmapaistev soojuslöögikindluse materjal. Selle tugev vastupidavus sulametalli erosioonile muudab selle ideaalseks tiigli materjaliks puhta raua, alumiiniumi või alumiiniumisulamite sulatamiseks ja valamiseks. Lisaks on AlN heade dielektriliste omadustega elektriisolaator, millel on paljulubav potentsiaal elektrikomponentidena kasutamiseks. Galliumarseniidi pindade AlN-kate võib kaitsta seda lõõmutamise ajal ioonide siirdamise eest.
Lisaks toimib AlN katalüsaatorina kuusnurksest boornitriidist kuupmeetriks boornitriidiks. Toatemperatuuril reageerib see aeglaselt veega. AlN-i saab sünteesida alumiiniumipulbri reageerimisel ammoniaagi või lämmastiku atmosfääris temperatuuril 800-1000 kraadi, mille tulemuseks on valge kuni hallikassinine pulber. Teise võimalusena saab seda sünteesida Al2O3-C-N2 süsteemist 1600-1750 kraadi juures, saades hallikasvalge pulbri. Seda võib saada ka alumiiniumkloriidi ja ammoniaagi vahelise gaasifaasi reaktsiooni kaudu. Katteid saab sünteesida gaasifaasi sadestamise meetodil, kasutades AlCl3-NH3 süsteemi.
Omadused
Kõrge soojusjuhtivus (ligikaudu 20 W/m·K), võrreldav BeO ja SiC-ga ning üle 5 korra suurem kui Al2O3.
Soojuspaisumistegur (4,5 × 10-6 kraadi), mis sobib hästi Si (3.5-4 × 10-6 kraadi) ja GaAs-ga (6 × 10-6 kraadi).
Suurepärased elektrilised omadused, sealhulgas dielektriline konstant, dielektriline kadu, puistetakistus ja dielektriline tugevus.
Suurepärased mehaanilised omadused, suurema paindetugevusega kui Al2O3 ja BeO keraamika, mis võimaldab paagutamist atmosfäärirõhul.
Kõrge puhtusastmega.
Suurepärased optilised ülekandeomadused.
Sobib lindi valamise protsessiks, muutes selle paljutõotavaks substraadiks ja pakkematerjaliks suure võimsusega integraallülituste jaoks.
Rakendused
AlN leiab rakendusi optoelektroonikas, sealhulgas dielektrilise kihina optilistes salvestusliidestes ja elektroonilistes substraatides, oma kõrge soojusjuhtivuse tõttu kiibikandjana ja sõjalistel eesmärkidel.
Kasutades selle piesoelektrilist efekti, kasutatakse AlN kristallide epitaksiaalset pikendust pinnaakustiliste lainete detektorites, mis asetatakse räniplaatidele. Ainult vähesed kohad suudavad neid õhukesi kilesid usaldusväärselt toota.
AlN keraamikat saab kasutada kõrge temperatuuriga konstruktsioonikomponentidena ja soojusvaheti materjalidena, kasutades selle kõrget ruumi- ja kõrgetemperatuurilist tugevust, madalat paisumistegurit ja head soojusjuhtivust.
Arvestades selle vastupidavust metallide ja sulamite (nt raud ja alumiinium) korrosioonile, võib AlN keraamika olla tiiglite ja valuvormidena metallide nagu Al, Cu, Ag ja Pb sulatamiseks ja valamiseks.
Kuum tags: alumiiniumnitriidi pulber, Hiina alumiiniumnitriidi pulbri tootjad, tarnijad, tehas
