질화 알루미늄(AlN)은 높은 열전도도(320 W·m⁻¹·K⁻¹), 뛰어난 전기 절연성(>10¹⁴ Ω·cm) 및 강력한 기계적 특성을 가진 고성능 소재입니다. 낮은 유전율(1MHz에서 8.0)과 최소 유전 손실(tanδ = 10⁻⁴)로 전자 제품에 이상적입니다..
주요 응용 분야는 다음과 같습니다.
전원 장치 패키징
고열전도도 AlN 세라믹 기판
정전척의 재료 반도체 가공용
우수한 단열 세라믹 구성요소( 세라믹 히터,세라믹 노즐)
AlN은 첨단 산업용으로 사용할 수 있도록 열 관리, 전기 저항 및 내구성을 결합했습니다.
AlN 세라믹은 AlN 분말에서 소결되며, 고품질 AlN 분말은 고성능 AlN 세라믹을 달성하기 위한 전제 조건입니다. AlN 분말의 제조는 최종 제품의 소결, 성형 및 열전도도에 상당한 영향을 미칩니다. 산업적으로 AlN 분말을 생산하는 세 가지 주요 방법이 있습니다. 직접 질화, 자체 전파 고온 합성(SHS), 탄소열 환원입니다.
1. 탄소열환원법의 원리
탄소열환원법은 일반적으로 알루미늄 화합물(알루미나 또는 수산화 알루미늄 등)과 과잉 원소 탄소 또는 유기 탄소를 원료로 사용합니다. 이들은 고온에서 질소(N₂) 또는 암모니아(NH₃) 분위기에서 반응합니다. 그런 다음 생성물을 산화 분위기에서 500~700°C에서 탈탄하여 AlN 분말을 얻습니다. 이 방법은 산소 함량이 낮고 순도가 높으며 입자 크기 분포가 좁고 입자 형태가 규칙적인 분말을 생성합니다.
반응 메커니즘은 다음과 같이 요약될 수 있습니다.
①알루미나의 환원 : 탄소는 알루미나를 환원시켜 Al(g), Al₂O(g) 등의 중간생성물을 형성한다.
②질화 : 알루미늄은 질소와 반응하여 AlN을 형성한다.
탄소열환원의 반응 메커니즘은 기체-고체 반응과 고체-고체 반응으로 분류할 수 있습니다. 알루미늄 증기 방출 피크에 대한 실험적 관찰은 특정 조건에서 기체 알루미늄 중간체의 형성을 뒷받침합니다. 기체-고체 반응은 공정 중 질량 손실과 휘스커 성장에 관련된 질량 전달을 설명합니다. 한편, 고체-고체 반응 메커니즘은 생성물과 전구체 사이의 형태적 연속성과 Al₂O₃의 전환 중 Al-OC 및 Al-CN과 같은 중간체 화합물의 형성을 설명합니다. 이 메커니즘은 더 널리 받아들여집니다.
AlN 분말 제조 공정은 주로 볼 밀링 및 혼합, 질화 합성, 저온 탈탄, AlN 분쇄/회수 등으로 구성됩니다.
2. 탄소열환원의 공정 특성
탄소열 환원법은 풍부한 원료, 간단한 가공, 대량 생산에 대한 적합성과 같은 장점을 제공합니다. 합성된 분말은 높은 구형도, 순도, 미세한 입자 크기, 좁은 크기 분포 및 우수한 분산성을 나타내므로 AlN 분말 생산을 위한 주요 산업적 방법입니다. 직접 질화 및 SHS와 비교하여 탄소열 환원은 수율을 높입니다. 더 나은 구형도 및 고순도 AlN 분말 .
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아모이 주시 테크놀로지 주식회사 고성능 세라믹 소재의 연구, 개발, 생산 및 판매를 전문으로 하는 하이테크 기업입니다. 이 회사는 전자, 반도체, 항공우주와 같은 산업을 위한 고품질 알루미늄 질화물 시리즈 제품과 솔루션을 제공하는 데 전념하고 있으며, 뛰어난 품질과 서비스로 고객으로부터 광범위한 신뢰를 얻고 있습니다.
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