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为什么氮化铝陶瓷的热导率只有蓝宝石的十分之一

追寻的萝莉
重要的树叶
2023-01-03 12:54:31

为什么氮化铝陶瓷的热导率只有蓝宝石的十分之一

最佳答案
花痴的滑板
从容的彩虹
2026-02-13 20:15:47

亲!您好,很高兴为您解答。亲为什么氮化铝陶瓷的热导率只有蓝宝石的十分之一:影响氮化铝陶瓷热导率的主要因素有晶格的氧含量、致密度、显微结构、粉体纯度等。氧含量及杂质 对于氮化铝陶瓷来说,由于它对氧的亲和作用强烈,氧杂质易于在烧结过程中扩散进入AlN晶格,与多种缺陷直接相关,是影响氮化铝热导率的最主要根源。在声子-缺陷的散射中,起主要作用的是杂质氧和氧化铝的存在,由于氮化铝易于水解和氧化,表面形成一层氧化铝膜,氧化铝溶入氮化铝晶格中产生铝空位。使得氮化铝晶格出现非谐性,影响声子散射,从而使氮化铝陶瓷热导率急剧降低。AIN晶体以〔AIN〕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/℃。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。希望我的回答能帮助到您

最新回答
隐形的黄豆
大方的世界
2026-02-13 20:15:47

氧化铝陶瓷的导热系数为:20W/m.K

氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(Al2O3)为主体的陶瓷材料。

氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷,因为其优越的性能,在现代社会的应用已经越来越广泛,满足于日用和特殊性能的需要。

高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1650—1990℃,透射波长为1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚;利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。

普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件。

氧化铝陶瓷的硬度极大,洛氏硬度为HRA80-90,硬度仅次于金刚石,远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性能。

氧化铝陶瓷耐磨性能好。其耐磨性相当于锰钢的266倍,高铬铸铁的171.5倍。

它还有重量轻的特点,其密度为3.5g/cm3,仅为钢铁的一半,可大大减轻设备负荷。

以下为氧化铝陶瓷含量 ≥92%的耐磨陶瓷的主要技术指标:

密度: ≥3.6 g/cm3

洛氏硬度: ≥80 HRA

抗压强度: ≥850 Mpa

断裂韧性KΙC: ≥4.8MPa·m1/2

抗弯强度:≥290MPa

导热系数:20W/m.K

热膨胀系数: 7.2×10-6m/m.K

氧化铝陶瓷坩埚

英俊的煎蛋
动听的银耳汤
2026-02-13 20:15:47
氮化铝于1877年首次合成。至1980年代,因氮化铝是一种陶瓷绝缘体(聚晶体物料为 70-210 W‧m−1‧K−1,而单晶体更可高达 275 W‧m−1‧K−1 ),使氮化铝有较高的传热能力,至使氮化铝被大量应用于微电子学。与氧化铍不同的是氮化铝无毒。氮化铝用金属处理,能取代矾土及氧化铍用于大量电子仪器。

特性

(1)热导率高(约20W/m·K),接近BeO和SiC,是Al2O3的5倍以上;

(2)热膨胀系数(4.5×10-6℃)与Si(3.5~4×10-6℃)和GaAs(6×10-6℃)匹配;

(3)各种电性能(介电常数、介质损耗、体电阻率、介电强度)优良;

(4)机械性能好,抗折强度高于Al2O3和BeO陶瓷,可以常压烧结;

(5)纯度高;

(6)光传输特性好;

(7)无毒;

(8)可采用流延工艺制作。是一种很有前途的高功率集成电路基片和包装材料。

感性的铃铛
独特的小蜜蜂
2026-02-13 20:15:47
一,导热性能不同,氮化铝陶瓷基板有更高的导热率

氮化硅陶瓷基板的导热率一般75-80W/(m·K),氮化铝陶瓷基板的导热率最高可以去掉170W/(m·K),可见氮化铝陶瓷基板有这 更高的导热性能。

二,机械强度不同,氮化硅陶瓷具有比氮化铝陶瓷更高的强度

机械强度这方面,氮化铝陶瓷基板比起氮化硅陶瓷基板更加容易碎。氮化铝陶瓷基板的机械折弯强度达450mpa,氮化硅陶瓷基板的折弯强度是800mpa,可见高强度高导热氮化硅陶瓷基板有这较好的弯曲强度,可以提高氮化硅陶瓷覆铜板强度和抗冲击能力,焊接更厚的无氧铜而不会产生瓷裂现象,提高了基板的可靠性。

三,应用范围不同,氮化硅陶瓷基板是可靠性模组封装的基板材料。

氮化铝陶瓷基板和氮化硅陶瓷基板在LED,半导体以及大功率光电领域方面广范应用,用于导热性能要求比较高的领域。氮化硅

陶瓷基板具有高强度、高导热、高可靠的特点,可用湿法刻蚀工艺在表面制作电路,经表面镀覆后制得的一种用于高可靠性电子基板模块封装的基板材料,是新型电动汽车用 1681 功率控制模块的首选基板材料。此外,陶瓷基板产业还涉及 LED、精细陶瓷制备、薄膜金属化、黄光微影、激光成型、电化学镀、光学模拟、微电子焊接等多领域技术,产品在功率型发射器、光伏器件,IGBT 模块,功率型晶闸管、谐振器基座、半导体封装载板等大功率光电及半导体器件领域有广泛用途。