Umfassende Analyse von bearbeitbarem Aluminiumnitrid (AlN)

Was ist bearbeitbares Aluminiumnitrid?

Bearbeitbares Aluminiumnitrid (AlN) ist ein speziell entwickelter keramischer Verbundwerkstoff, der seine Verarbeitungsleistung durch die Kombination von Aluminiumnitrid (AlN) mit Sekundärmaterialien wie Bornitrid (BN) optimiert. Der Verbundwerkstoff behält die hervorragenden Eigenschaften von Aluminiumnitrid bei. Bearbeitbares Aluminiumnitrid bietet erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Aluminiumnitridkeramiken, insbesondere bei der Bearbeitung, da es mit Standardwerkzeugen ohne den Einsatz teurer Diamantwerkzeuge bearbeitet werden kann. Dies macht es zu einem idealen Werkstoff für viele anspruchsvolle Elektronik- und Wärmemanagementanwendungen.

Zusammensetzung

Der Hauptbestandteil von bearbeitbarem Aluminiumnitrid (AlN) ist Aluminiumnitrid selbst, ein Halbleitermaterial mit einer breiten Bandlücke von 6,2 eV. AlN ist bekannt für seine außergewöhnliche elektrische Isolierung, Hochtemperaturstabilität, Oxidationsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit und wird in modernen Anwendungen sehr geschätzt. Um die Bearbeitbarkeit zu verbessern, werden Materialien wie Shapal M Weich und BNP2 werden Sekundärphasen wie Bornitrid (BN) in die AlN-Matrix eingearbeitet. Diese Modifikation verbessert die Bearbeitbarkeit, ohne die intrinsischen Eigenschaften des Materials zu beeinträchtigen.

Material Vorteile

Wärmeleitfähigkeit von bis zu 170 W/mK macht verarbeitbares AIN zu einem idealen Kühlkörpermaterial für elektronische Bauteile
Seine starke Ionenbindung, die große Bandlücke und die geringe Leitfähigkeit machen es für Halbleiteranwendungen besonders geeignet.
Bearbeitbares Aluminiumnitrid ermöglicht die Bearbeitung von sehr komplexen Geometrien mit engen Toleranzen
Behält seine Stabilität bei Temperaturen von über 1.000°C bei, geeignet für Hochtemperaturumgebungen
Es ist gut verträglich mit verschiedenen chemischen Stoffen, Säuren, Laugen und anderen reizenden Substanzen und hat eine längere Nutzungsdauer.

Vergleich: Bearbeitbares Aluminiumnitrid vs. Macor

Die Eigenschaften der für die verschiedenen technischen Anwendungen benötigten Materialien sind unterschiedlich. Sie können das Material entsprechend Ihrem tatsächlichen Bedarf auswählen oder Kontakt zu unserem Experten, die Ihnen geeignete Vorschläge machen können.

Wie man Aluminiumnitrid bearbeitet

Die Bearbeitung von AlN erfordert Sorgfalt, um seine Eigenschaften zu erhalten. Hier sind einige bewährte Verfahren:

Verwenden Sie hartmetall- oder diamantbeschichtete Werkzeuge für Präzision

Verwenden Sie Kühlsysteme, um die Hitze während der Bearbeitung zu kontrollieren.

Befolgen Sie die Empfehlungen des Herstellers für Geschwindigkeit und Druck des Werkzeugs.

Anwendungen von zerspanbarem Aluminiumnitrid

Halbleiter: Elektronische Substrate, Wärmesenken und LED-Verpackungsmaterialien.
Luft- und Raumfahrt: Wärmeisolatoren und Strukturbauteile.
Medizinische Geräte: Elektrische Isolierung in Diagnosegeräten
Optoelektronik: Komponenten für Laser und optische Geräte.
Automobilindustrie: Fortschrittliche Sensoren und Leistungsmodule.

Woher kann man bearbeitbares Aluminiumnitrid beziehen?

Jundro Ceramics ist ein führender Anbieter von hochwertigem maschinell bearbeitbarem Aluminiumnitrid, das nach Ihren Spezifikationen hergestellt wird. Mit fortschrittlichen Fertigungskapazitäten und einer Verpflichtung zu Qualität gewährleisten wir zuverlässige und kostengünstige Lösungen für Ihren gesamten Materialbedarf.

Anhang

Häufig gestellte Fragen

Kann Aluminiumnitrid wie Metalle bearbeitet werden?

Ja, maschinell bearbeitbares AlN ist so konzipiert, dass es leicht zu bearbeiten ist, im Gegensatz zu herkömmlichen Keramiken, die spezielle Werkzeuge erfordern.

Welche Branchen profitieren am meisten von maschinell bearbeitbarem AlN?

Branchen wie Elektronik, Luft- und Raumfahrt und medizinische Geräte profitieren von den thermischen und elektrischen Eigenschaften von AlN.

Ist AlN umweltfreundlich?

Ja, es handelt sich um ein ungiftiges und stabiles Material, das keine nennenswerten Umweltrisiken birgt.

Wie die hohe Durchschlagsfestigkeit von bearbeitbarem Aluminiumnitrid erreicht wird

Die hohe Durchschlagfestigkeit von bearbeitbarem Aluminiumnitrid (AlN) ist hauptsächlich auf seine Kristallstruktur und Materialzusammensetzung zurückzuführen. Aluminiumnitrid hat eine hexagonal dicht gepackte (HCP) oder kubische Struktur, und seine starken Ionenbindungen zwischen den Atomen und seine geringe Defektdichte tragen zu seinen hervorragenden elektrischen Eigenschaften bei. Die Bildung einer hohen Durchschlagsfestigkeit wird vor allem durch die folgenden Faktoren bestimmt:

Kristallstruktur und ionische Bindungen: Aufgrund der Kristallstruktur von Aluminiumnitrid sind die Ionenbindungen zwischen den Atomen sehr stark, und die Ladungsverteilung zwischen Stickstoff- und Aluminiumatomen ist relativ gleichmäßig, was die Auswirkungen des elektrischen Feldes auf das Material verringert und damit seine elektrische Isolierleistung verbessert.

Eigenschaften mit großer Bandlücke: Die große Bandlücke von Aluminiumnitrid (ca. 6,2 eV) bedeutet, dass es höheren Spannungen ohne Durchbruch standhalten kann. Dadurch weist es eine hohe Durchschlagsfestigkeit in elektrischen Hochspannungsfeldern auf und kann Strom effektiv isolieren.

Geringe Leitfähigkeit: Aluminiumnitrid ist selbst ein guter Isolator und verfügt über keine freien Elektronen oder leitfähigen Ladungsträger, was seine Durchschlagsfestigkeit weiter erhöht. Unter den Bedingungen hoher elektrischer Felder ist das Material nicht anfällig für Ladungsableitung oder Durchschlag.

Dotierung und Verbundwerkstoffe: Bei maschinell bearbeitbaren Aluminiumnitridwerkstoffen kann durch Dotierung oder Verbundwerkstoffe (z. B. mit Bor dotiertes Nitrid oder andere Phasen mit geringer Leitfähigkeit) die mechanische Festigkeit und thermische Stabilität optimiert werden, während die elektrische Isolierung erhalten bleibt. Daher können diese modifizierten Werkstoffe weiterhin eine hohe Durchschlagsfestigkeit aufweisen.

Das Zusammenspiel dieser Faktoren führt dazu, dass maschinell bearbeitbares Aluminiumnitrid hervorragende dielektrische Eigenschaften unter Hochspannung und extremen Bedingungen aufweist