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氮化铝AIN陶瓷结构和成份

 

氮化铝AIN陶瓷结构和成份主要是以氮化铝(AIN)为主晶相的陶瓷。AIN晶体以〔AIN4〕四面体为结构单元共价键化合物,具有纤锌矿型结构,属六方晶系。

化学组成 AI 65.81%,N 34.19%,比重3.261g/cm3,白色或灰白色,单晶无色透明,常压下的升华分解温度为2450℃。为一种高温耐热材料。热膨胀系数(4.0-6.0)X10(-6)/℃。多晶AIN热导率达260W/(m.k),比氧化铝高5-8倍,所以耐热冲击好,能耐2200℃的极热。

 

此外,氮化铝具有不受铝液和其它熔融金属及砷化镓侵蚀的特性,特别是对熔融铝液具有极好的耐侵蚀性。   

 

性能:AIN陶瓷的性能与制备工艺有关。 如热压烧结AIN陶瓷,其密度为3 .2一3 .3g/cm3,抗弯强度350一400 MPa(高强型900 MPa),弹性模量310 GPa,热导率20-30W.m(-1).K(-1),热膨胀系数5.6x10(-6)K(-1)(25℃一400℃)。机械加工性和抗氧化性良好。   

 

应用:氮化铝耐热、耐熔融金属的侵蚀,对酸稳定,但在碱性溶液中易被侵蚀。AIN新生表面暴露在湿空气中会反应生成极薄的氧化膜。 利用此特性,可用作铝、铜、银、铅等金属熔炼的坩埚和烧铸模具材料。由于AIN陶瓷具有高导热、高绝缘性,可作为半导体的基体材料,其热阻与氧化被陶瓷相当,比氧化铝陶瓷低很多,可用作散热片、半导体器件的绝缘热基片,提高基片材料散热能力和封装密度,可用于双列直插式封装、扁平封装。

 

AIN陶瓷的金属化性能较好,可替代有毒性的氧化敏瓷在电子工业中广泛应用。利用AIN陶瓷耐热耐熔体侵蚀和热震性,可制 作GaAs晶体坩埚、Al蒸发皿、磁流体发电装置及高温透平机耐蚀部件,利用其光学性能可作红外线窗口。

 

氮化铝薄膜可制成高频压电元件、超大规模集成电路基片等。

 

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