Einführung in Aluminiumnitrid

Aluminiumnitrid (AlN) ist eine weiße oder graue nichtmetallische Verbindung mit einem Molekulargewicht von 40,98, einem Schmelzpunkt von 2200℃, einem Siedepunkt von 2510℃ und einer Dichte von 3,26g/cm³.Aluminiumnitrid ist ein neues Keramikmaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit, hoher Wärmebeständigkeit, hoher Korrosionsbeständigkeit, hoher Isolierung und ausgezeichneter Kriechfestigkeit, das in der Elektronik, Elektrizität, Luft- und Raumfahrt, Präzisionsinstrumente und anderen Bereichen weit verbreitet ist.

Eigenschaften von Aluminiumnitrid

1.Thermische Eigenschaften:Aluminiumnitrid verfügt über eine hohe Wärmeleitfähigkeit, die nur von Diamant übertroffen wird, und kann über einen langen Zeitraum bei hohen Temperaturen verwendet werden.

2. Mechanische Eigenschaften:Aluminiumnitrid hat eine hohe Härte und eine gute Verschleißfestigkeit.

3. Elektrische Eigenschaften: Aluminiumnitrid verfügt über eine hervorragende elektrische Isolierung.

4. Optische Eigenschaften:Aluminiumnitrid hat hervorragende optische Eigenschaften und seine Lichtdurchlässigkeit beträgt 200–2000 nm, mit einer Durchlässigkeit von mehr als 95 %.

Herstellungsverfahren für Aluminiumnitrid

Die Herstellungsmethoden für Aluminiumnitrid sind hauptsächlich wie folgt:

1. Carbothermische Reduktionsmethode:Calciumcarbonat und Aluminiumoxid werden mit Kohlenstoffpulver vermischt und in einem Hochofen auf 1500–1600 °C erhitzt, sodass Kohlenstoff mit Sauerstoff unter Bildung von Kohlendioxid reagiert, der verbleibende Kohlenstoff mit Calciumcarbonat unter Bildung von Calcium und Kohlendioxid reagiert und schließlich Aluminium entsteht Nitrid.

2. Direktes Nitrierverfahren:Mischen Sie Aluminiumoxid oder Aluminiumsalz mit Ammoniak, geben Sie eine entsprechende Menge Ammoniumchlorid hinzu, um den pH-Wert einzustellen, erhalten Sie einen Komplex aus Aluminiumionen und Ammoniakionen und erhitzen Sie es dann bei hoher Temperatur auf 1000–1200 °C, damit sich Ammoniak in Ammoniakgas zersetzt und schließlich Aluminiumnitrid erhalten.

3. Sputterverfahren:Beim hochenergetischen Ionenstrahlsputtern von Aluminiumtetrachlorid und Stickstoff reagiert Aluminiumtetrachlorid mit Stickstoff und erzeugt bei hoher Temperatur Aluminiumnitrid, während das erzeugte Aluminiumnitridpulver gesammelt wird.

Die Verwendung von Aluminiumnitrid

1. Elektronischer Bereich:Aluminiumnitrid wird als Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit häufig in der Verpackung elektronischer Geräte wie Halbleiterchips, Transistoren usw. verwendet.

2. Kraftfeld:Aufgrund der hohen Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit wird Aluminiumnitrid häufig in Energiesystemen wie Transformatoren, Kondensatoren usw. eingesetzt.

3. Luft- und Raumfahrtbereich:Aufgrund seiner hohen Festigkeit, Härte und hervorragenden Kriechfestigkeit wird Aluminiumnitrid häufig in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, beispielsweise in Flugzeugtriebwerken, Satelliten usw.

4. Bereich Präzisionsinstrumente:Die hohe Lichtdurchlässigkeit und die hervorragenden optischen Eigenschaften von Aluminiumnitrid machen es weit verbreitet im Bereich von Präzisionsinstrumenten wie optischen Linsen, Prismen usw.

Entwicklungsperspektive von Aluminiumnitrid

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung von Wissenschaft und Technologie erweitert Aluminiumnitrid als neuer Typ von Keramikmaterial sein Anwendungsgebiet weiter und die Marktnachfrage steigt ebenfalls.Mit der kontinuierlichen Verbesserung des Aluminiumnitrid-Herstellungsprozesses und der Kostensenkung wird Aluminiumnitrid in Zukunft in mehr Bereichen eingesetzt.

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