تأثير محتوى الكربون المتبقي على ركائز السيراميك نيتريد الألومنيوم

November 24, 2023

ركائز السيراميك النيتريد الألومنيوم لها الموصلية الحرارية العالية للغاية ، ومعدل العزل الكهربائي العالي وخصائص التمدد الحراري مماثلة لتلك الموجودة في مواد أشباه الموصلات مثل رقائق السيليكون. يتم استخدامها على نطاق واسع في صناعة التغليف الإلكترونية.

رائدة السوق في مسحوق المواد الخام من الألمنيوم هي شركة Tokuyama Corporation في اليابان. يبلغ إنتاجه السنوي 840 طنًا من مسحوق نيتريد الألومنيوم ويمثل حوالي 75 ٪ من حصة السوق العالمية. يستخدم Tokuyama بشكل أساسي طريقة الحد من الكربوثرات الحرارية لإنتاج وإعداد مسحوق نيتريد الألومنيوم من الدرجة العالية من النقاء.

تتمثل مزايا طريقة الحد من الكربوثرف في أنه يمكنها استخدام مجموعة واسعة من المواد الخام (AL2O3) وتحقيق التحكم في العملية المستقرة في نفس الوقت. مبدأ العملية لطريقة الحد من الكربوثرمائي هو كما يلي: عندما يتم تسخين AL2O3 المختلط بشكل موحد و C في جو N2 ، يتم تقليل AL2O3 أولاً ، ثم يتفاعل المنتج الناتج مع N2 لتوليد ALN. صيغة التفاعل الكيميائي هي AL2O3 (S) + 3C (S) + N2 (G) → 2ALN (S) + 3CO (G). هذه الطريقة لها عملية بسيطة ، نقاء للمسحوق العالي ، حجم الجسيمات الصغيرة والتوزيع الموحد. ومع ذلك ، يكون وقت التوليف طويلًا ، ودرجة حرارة النيتور مرتفعة نسبيًا ، ويجب إزالة الكربون المفرط بعد التفاعل. إذا لم تكن إزالة الكربون شاملة وكان محتوى الكربون المتبقي في مسحوق نيتريد الألومنيوم مرتفعًا جدًا ، فسيكون له تأثير كبير على أداء المسحوق. يمكن أن يتحكم مسحوق Tokuyama's H-Rase في محتوى الكربون المتبقي ليكون ≤ 280 جزء في المليون ، ويمكن أن يتحكم مسحوق G-Grade في 200 جزء في المليون.

Morphology and particle size distribution of aluminum nitride AlN powder

يحتوي محتوى الكربون المتبقي المفرط على الآثار الرئيسية التالية على ركائز السيراميك النيتريد الألومنيوم:

التأثير على عملية التلبد: خلال عملية تلبد السيراميك النيتريد الألومنيوم ، سيؤثر محتوى الكربون المتبقي على درجة التكثيف والبنية المجهرية للجسم الملبد. قد يؤدي محتوى الكربون المتبقي للغاية إلى ظهور الثقوب أو الشقوق في الجسم الملبد ، مما يقلل من الخواص الميكانيكية والاستقرار الحراري للمادة.

التأثير على الموصلية الحرارية: سيؤثر وجود محتوى الكربون المتبقي بشكل مباشر على الموصلية الحرارية لسيراميك نيتريد الألومنيوم. نظرًا لأن الموصلية الحرارية للكربون أقل بكثير من النيتريد الألمنيوم ، فإن زيادة محتوى الكربون المتبقي ستؤدي إلى انخفاض في الموصلية الحرارية الكلية لسيراميك نيتريد الألومنيوم.

التأثير على الخواص الميكانيكية: سيؤثر محتوى الكربون المتبقي أيضًا على الخواص الميكانيكية لسيراميك نيتريد الألومنيوم ، مثل قوة الانحناء وقوة الكسر. أظهرت الدراسات التجريبية أنه مع انخفاض درجة الحرارة ، ستزداد قوة الانحناء والتكسير لسيراميك نيتريد الألومنيوم الذي يحتوي على كمية مناسبة من الكربون المتبقي إلى حد ما. ومع ذلك ، إذا كان محتوى الكربون المتبقي مرتفعًا جدًا ، فقد يؤدي إلى تركيز الإجهاد داخل المادة ثم يقلل من خصائصه الميكانيكية.

التأثير على الخواص الكهربائية: بالنسبة لحقول التطبيق التي تتطلب عزلًا كهربائيًا عاليًا ، فإن وجود محتوى الكربون المتبقي قد يقلل من أداء العزل الكهربائي لسيراميك نيتريد الألومنيوم. نظرًا لأن الكربون نفسه هو مادة موصلة ، فإن محتوى الكربون المتبقي يزيد من الموصلية الكهربائية للمادة ، مما يؤثر على تطبيقه في مجال الإلكترونيات.

سابق

كونسنا

مؤلف:

Mr. sxpw

بريد إلكتروني:

284095784@qq.com

Phone/WhatsApp:

18240892011

المنتجات الشعبية

الأخبار