氮化鋁陶瓷有哪些特性

    氮化鋁，共價鍵化合物，是原子晶體，屬類金剛石氮化物、六方晶系，纖鋅礦型的晶體結構，無毒，呈白色或灰白色。性質AlN最高可穩定到2200℃。室溫強度高，且強度隨溫度的升高下降較慢。導熱性好，熱膨脹系數小，是良好的耐熱沖擊材料。抗熔融金屬侵蝕的能力強，是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。氮化鋁還是電絕緣體，介電性能良好，用作電器元件也很有希望。砷化鎵表面的氮化鋁涂層，能保護它在退火時免受離子的注入。氮化鋁還是由六方氮化硼轉變為立方氮化硼的催化劑。室溫下與水緩慢反應.可由鋁粉在氨或氮氣氛中800~1000℃合成，產物為白色到灰藍色粉末。或由Al2O3-C-N2體系在1600~1750℃反應合成，產物為灰白色粉末。或氯化鋁與氨經氣相反應制得.涂層可由AlCl3-NH3體系通過氣相沉積法合成。

   氮化鋁于1877年首次合成。至1980年代，因氮化鋁是一種陶瓷絕緣體氮化鋁有較高的傳熱能力，至使氮化鋁被大量應用于微電子學。與氧化鈹不同的是氮化鋁無毒。氮化鋁用金屬處理，能取代礬土及氧化鈹用于大量電子儀器。氮化鋁可通過氧化鋁和碳的還原作用或直接氮化金屬鋁來制備。氮化鋁是一種以共價鍵相連的物質，它有六角晶體結構，與硫化鋅、纖維鋅礦同形。此結構的空間組為P63mc。要以熱壓及焊接式才可制造出工業級的物料。物質在惰性的高溫環境中非常穩定。在空氣中，溫度高于700℃時，物質表面會發生氧化作用。在室溫下，物質表面仍能探測到5-10納米厚的氧化物薄膜。直至1370℃，氧化物薄膜仍可保護物質。但當溫度高于1370℃時，便會發生大量氧化作用。直至980℃，氮化鋁在氫氣及二氧化碳中仍相當穩定。礦物酸通過侵襲粒狀物質的界限使它慢慢溶解，而強堿則通過侵襲粒狀氮化鋁使它溶解。物質在水中會慢慢水解。氮化鋁可以抵抗大部分融解的鹽的侵襲，包括氯化物及冰晶石〔即六氟鋁酸鈉〕。

特性
(1)熱導率高(約320W/m·K)，接近BeO和SiC，是Al2O3的5倍以上；
(2)熱膨脹系數(4.5×10-6℃)與Si(3.5~4×10-6℃)和GaAs(6×10-6℃)匹配；
(3)各種電性能(介電常數、介質損耗、體電阻率、介電強度)優良；
(4)機械性能好，抗折強度高于Al2O3和BeO陶瓷，可以常壓燒結；
(5)純度高；
(6)光傳輸特性好；
(7)無毒；
(8)可采用流延工藝制作。是一種很有前途的高功率集成電路基片和包裝材料。

應用
有報告指現今大部分研究都在開發一種以半導體（氮化鎵或合金鋁氮化鎵）為基礎且運行於紫外線的發光二極管，而光的波長為250納米。在2006年5月有報告指一個無效率的二極管可發出波長為210納米的光波[1]。以真空紫外線反射率量出單一的氮化鋁晶體上有6.2eV的能隙。理論上，能隙允許一些波長為大約200納米的波通過。但在商業上實行時，需克服不少困難。氮化鋁應用於光電工程，包括在光學儲存介面及電子基質作誘電層，在高的導熱性下作晶片載體，以及作軍事用途。

由于氮化鋁壓電效應的特性，氮化鋁晶體的外延性伸展也用於表面聲學波的探測器。而探測器則會放置於矽晶圓上。只有非常少的地方能可靠地制造這些細的薄膜。

利用氮化鋁陶瓷具有較高的室溫和高溫強度，膨脹系數小，導熱性好的特性，可以用作高溫結構件熱交換器材料等。利用氮化鋁陶瓷能耐鐵、鋁等金屬和合金的溶蝕性能，可用作Al、Cu、Ag、Pb等金屬熔煉的坩堝和澆鑄模具材料。

氮化鋁陶瓷基板與氧化鋁陶瓷基板對比陶瓷基板今年來因為部分商家的工藝水平得到提高，生產的成本降低，通過率提升。目前陶瓷基板備受歡迎，在 LED 行業，汽車領域以及高科技電子方面應用廣泛。在 LED 領域經常會用到陶瓷基板，根據應用的不同選擇氧化鋁陶瓷基板或者氮化鋁陶瓷基板。今天小編從三個方面分析一下氮化鋁陶瓷基板與氧化鋁陶瓷基板不同點。
一、導熱率：同為陶瓷電路基板，但是有很大區別，氧化鋁的導熱率差不多是45W/(m·K)左右，氮化鋁的導熱率接近其 7 倍

二 熱膨脹系數：氧化鋁陶瓷電路板的導熱系數和氮化鋁陶瓷電路板基本相同。導熱率和熱膨脹系數是最直接體現電路板性能的參數，相信大家已經能夠比較直觀看出氮化鋁陶瓷電路板的優勢，其實不光光是只是這兩點，氮化鋁陶瓷電路板可以將陶瓷電路板的易碎缺點降到最低，氮化鋁陶瓷電路板的硬度會比氧化鋁陶瓷電路板的硬度高很多。

三，應用市場的不同
氮化鋁陶瓷基板多用于大功率散熱比如 LED 大功率照明，或者需要絕緣性非常好的通訊產品領域；氧化鋁陶瓷基板，一般多用于中小功率方面，也包括 LED 燈珠照明，以及傳感器等產品上。國內目前能專業做好陶瓷線路板廠家不多，鈞杰陶瓷是專業的陶瓷基板生產廠家，主營陶瓷 pcb 打樣和中小批量生產，可以加工精密線路，實銅填孔，3D 工藝和圍壩工藝等，更多詳情可以咨詢鈞杰陶瓷官網。

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