氮化铝陶瓷的导热系数是多少?
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
氮化铝的理论密度为3100±10kg/m3,实际测得α- Si3N4的真比重为3184 kg/m3,β- Si3N4的真比重为3187 kg/m3。氮化铝陶瓷的体积密度因工艺而变化较大,一般为理论密度的80%以上,大约在2200~3200 kg/m3之间,气孔率的高低是密度不同的主要原因,反应烧结氮化铝的气孔率一般在20%左右,密度是2200~2600 kg/m3,而热压氮化铝气孔率在5%以下,密度达3000~3200 kg/m3,与用途相近的其他材料比较,不仅密度低于所有高温合金,而且在高温结构陶瓷中也是密度较低的一种。
体积密度 (g/cm3) 为3.29
故答案为:原子晶体;
(2)N2的电子式为,氮气的密度和空气相近,不能用排空气法,难溶于水,可以用排水法;
故答案为:;排水法收集;
(3)能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气,根据原子守恒判断,化学反应方程式为:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑;
故答案为:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑;
(4)C+2H2SO4(浓浓)
| ||
1 |
3 |
0.12g |
10g |
故答案为:1.2%.
2、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。
3、化学组成AI65.81%,N34.19%,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℃。
4、氮化铝陶瓷为一种高温耐热材料,热膨胀系数(4.0-6.0)X10(-6)/℃。
5、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℃的高温。
6、氮化铝陶瓷具有极好的耐侵蚀性。
其次介绍氧化铝陶瓷基板:
1、氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(Al2O3)为主体的陶瓷材料,用于集成电路。
2、氧化铝陶瓷是以Al2O3陶瓷材料是以氧离子构成的密排六方结构。
3、氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。需要注意的是需用超声波进行洗涤。
4、氧化铝陶瓷具有高熔点、高硬度,具有优良的耐磨性能。
5、氧化铝陶瓷适用范围广,应用于大功率设备、IC MOS管、IGBT贴片式导热绝缘、高频电源、通讯、机械设备,强电流、高电压、高温等需要导热散热绝缘的产品部件。
由上可以总结出:不管是氮化铝陶瓷还是氧化铝陶瓷,都可用来做为电路基板,即氮化铝陶瓷基板和氧化铝陶瓷基板,斯利通陶瓷基板、氧化铝陶瓷基板、氮化铝陶瓷基板都是具有热导率高、化学稳定性和热稳定性优良等有机基板不具备的性能,是新一代大规模集成电路以及功率电子模块的理想封装材料。
编辑本段结构
氮化铝陶瓷是以氮化铝(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。
编辑本段性能:
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。
编辑本段应用
: 1.氮化铝粉末纯度高,粒径小,活性大,是制造高导热氮化铝陶瓷基片的主要原料。 2.氮化铝陶瓷基片,热导率高,膨胀系数低,强度高,耐高温,耐化学腐蚀,电阻率高,介电损耗小,是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。 3.氮化铝硬度高,超过传统氧化铝,是新型的耐磨陶瓷材料,但由于造价高,只能用于磨损严重的部位. 4.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。 5.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。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。