Az alumínium-nitrid (AlN) a gyémántszerű nitridekhez tartozó atomkristály, amely 2200 fokig képes megtartani a stabilitást. Szobahőmérsékleten nagy szilárdságot mutat, és szilárdsága viszonylag lassan csökken a hőmérséklet emelkedésével. A kiváló hővezető képességgel és alacsony hőtágulási együtthatóval büszkélkedő AlN kiváló hősokkálló anyag. Az olvadt fém eróziójával szembeni erős ellenállása ideális tégely anyaggá teszi a tiszta vas, alumínium vagy alumíniumötvözetek olvasztásához és öntéséhez. Ezen túlmenően az AlN jó dielektromos tulajdonságokkal rendelkező elektromos szigetelő, amely ígéretes lehetőséget mutat elektromos alkatrészekként való felhasználásra. A gallium-arzenid felületeken lévő AlN bevonat megvédheti azt az ionimplantációtól a lágyítás során.
Ezenkívül az AlN katalizátorként szolgál a hexagonális bór-nitridből köbös bór-nitriddé történő átalakuláshoz. Szobahőmérsékleten lassan reagál vízzel. Az AlN úgy állítható elő, hogy alumíniumport ammónia- vagy nitrogénatmoszférában 800-1000 fokon reagáltatnak, így fehértől szürkéskékig terjedő por keletkezik. Alternatív megoldásként az Al2O3-C-N2 rendszerből 1600-1750 fokon szintetizálható, szürkésfehér port eredményezve. Előállítható alumínium-klorid és ammónia gázfázisú reakciójával is. A bevonatok gázfázisú leválasztásos módszerrel szintetizálhatók az AlCl3-NH3 rendszer segítségével.
Tulajdonságok
Magas hővezető képesség (körülbelül 20 W/m·K), összehasonlítható a BeO-val és a SiC-vel, és több mint ötszöröse az Al2O3-nak.
Hőtágulási együttható (4,5×10-6 fok), amely jól illeszkedik a Si-hez (3.5-4×10-6 fok) és a GaAs-hoz (6×10-6 fok).
Kiváló elektromos tulajdonságok, beleértve a dielektromos állandót, a dielektromos veszteséget, a térfogati ellenállást és a dielektromos szilárdságot.
Kiváló mechanikai tulajdonságok, nagyobb hajlítószilárdsággal, mint az Al2O3 és BeO kerámiák, lehetővé téve a szinterezést atmoszférikus nyomáson.
Magas tisztaságú.
Kiváló optikai átviteli jellemzők.
Alkalmas szalagöntési folyamathoz, így ígéretes hordozó és csomagolóanyag nagy teljesítményű integrált áramkörök számára.
Alkalmazások
Az AlN az optoelektronikában, többek között dielektromos rétegként optikai tárolófelületeken és elektronikus hordozókban, nagy hővezető képessége miatt chiphordozóként és katonai célokra is talál alkalmazást.
Piezoelektromos hatását kihasználva az AlN kristályok epitaxiális kiterjesztését felületi akusztikus hullámdetektorokban használják, amelyeket szilícium lapkákra helyeznek. Csak néhány helyen lehet megbízhatóan előállítani ezeket a vékony filmeket.
Az AlN kerámiák nagy helyiség- és magas hőmérsékleti szilárdságát, alacsony tágulási együtthatóját és jó hővezető képességét kihasználva magas hőmérsékletű szerkezeti elemekként és hőcserélő anyagokként is használhatók.
A fémek és ötvözetek, például vas és alumínium által okozott korrózióval szembeni ellenálló képessége miatt az AlN kerámiák olvasztótégelyként és öntőformaként szolgálhatnak olyan fémek olvasztásához és öntéséhez, mint az Al, Cu, Ag és Pb.
Népszerű tags: alumínium-nitrid por, kínai alumínium-nitrid por gyártók, beszállítók, gyár
