Cerámica de nitruro de aluminio AlN
Cerámica AIN de excelente conductividad térmica (170-220 W/m-K)
El nitruro de aluminio (AlN) tiene una alta conductividad térmica y propiedades de aislamiento eléctrico, se adapta perfectamente al silicio y es una alternativa segura y no tóxica al BeO. Adecuado para aplicaciones de alta temperatura
AIN Ventajas
- Libre de los problemas de toxicidad del berilio.
- Alta resistencia al plasma y excelente comportamiento ante choques térmicos.
- La conductividad térmica oscila entre 170 y 220 W/m-K.
- El coeficiente de dilatación térmica es muy similar al del silicio (Si).
- Ofrece un excelente aislamiento eléctrico y resistencia mecánica.
- Alta resistencia a la flexión y dureza, tolerando temperaturas superiores a 1000°C.
- Químicamente estable, con baja constante dieléctrica y pérdidas mínimas.
- Excepcional resistencia al desgaste para aplicaciones exigentes.
Aplicaciones AlN
- Sustrato para envasado de semiconductores
- Sustrato para dispositivos de microondas
- Diodos láser
- Módulos IGBT
- Osciladores de antena
- Electrónica de potencia
- Transformadores de alta frecuencia
- Equipo de rayos X
- Sensores MEMS
- Aisladores eléctricos de alta potencia
- Disipadores refrigerados por agua
- Componentes láser
Propiedades del nitruro de aluminio
Propiedades mecánicas
| Propiedades mecánicas | Unidad | AIN |
| Densidad | g/cm³ | 3.34 |
| Dureza Vickers | HV | 1100 |
| Resistencia a la flexión | MPa | 400 |
| Resistencia a la compresión | MPa | 2500 |
| Dureza | MPa-m¹ᐟ² | 3.5 |
| Módulo elástico | GPa | 310 |
| Relación de Poisson | -- | 0.22 |
| Módulo de Young | GPa | 330 |
Propiedades térmicas
| Rendimiento térmico | Unidad | AIN |
| Conductividad térmica | W/（m・K） | 179.2 |
| Temperatura máxima de servicio | °C（rodillo portador） | 1350 |
| Calor específico | J/(kg・K) | 720 |
| Choque térmico | ℃(Poner en agua) | 350 |
| CTE(30℃~300℃，ppm/℃) | 1 × 10-⁶/°C | 4.06 |
| CTE(30℃~500℃，ppm/℃) | 1 × 10-⁶/°C | 4.85 |
Propiedades eléctricas
| Características eléctricas | Unidad | AIN |
| Constante dieléctrica | 1MHz | 7.4 |
| Pérdida dieléctrica | 1MHz | 1.6 × 10-⁴ |
| Tensión de ruptura | kV/mm | 18 |
| Rigidez dieléctrica | kV/mm | ≥20 |
| Resistividad volumétrica a 25 °C | Ω・cm | 2.1 × 10¹⁶ |
Nota: Este valor es sólo de referencia y puede variar ligeramente en función de las condiciones del lote.
Mecanizado de nitruro de aluminio
El nitruro de aluminio (AlN) es una cerámica técnica de alto rendimiento conocida por su excelente conductividad térmica y sus propiedades de aislamiento eléctrico. Como fabricante profesional de cerámica de nitruro de aluminio, Cerámica Jundro se compromete a proporcionar soluciones de materiales ideales para una gran variedad de equipos de alta precisión. Con una amplia experiencia en diseño de materiales, mecanizado de precisión y desarrollo de aplicaciones, somos su mejor socio para el procesamiento de nitruro de aluminio.
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Mecanizado de prototipos de nitruro de aluminio
Nuestro último vídeo registra el proceso de mecanizado CNC de cerámica de nitruro de aluminio
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El Nitruro de Aluminio es sin duda uno de los materiales de alto valor que sobresale en aplicaciones de semiconductores y dispositivos electrónicos. Por supuesto, existen otros materiales de alto rendimiento como Macor, Shapal Hi-M, carburo de silicio, etc.
Shapal Hi M, también conocido como nitruro de aluminio mecanizable, tiene mejores prestaciones que el nitruro de aluminio y excelentes propiedades aditivas
Macor es una vitrocerámica con porosidad cero y tasa de liberación de gas nula, que tiene la misma capacidad de procesamiento que el metal y puede alcanzar tolerancias de procesamiento ultraelevadas.
Preguntas frecuentes
¿Qué es AIN?
El nitruro de aluminio (AIN) es un material cerámico de alto rendimiento conocido por su excelente conductividad térmica, propiedades de aislamiento eléctrico y resistencia mecánica. Se utiliza ampliamente en aplicaciones electrónicas y de semiconductores, así como en dispositivos de alta temperatura y alta potencia. El AIN es muy apreciado por su capacidad para disipar el calor de forma eficaz manteniendo el aislamiento eléctrico, lo que lo hace ideal para su uso en áreas como sustratos de LED, electrónica de potencia y disipadores de calor. Además, es resistente a la corrosión y la oxidación, lo que garantiza su durabilidad en entornos difíciles.
¿Es el nitruro de aluminio (AIN) tóxico para el ser humano?
En general, se considera que el nitruro de aluminio (AIN) no es tóxico en condiciones normales de manipulación. Sin embargo, cuando se somete a altas temperaturas, especialmente durante procesos como el mecanizado o la sinterización, el AIN puede liberar humos tóxicos, como óxidos de nitrógeno (NOx) y otros compuestos nocivos. Estos humos pueden suponer un riesgo para la salud si se inhalan en cantidades significativas.
Para minimizar los riesgos, es importante seguir las directrices de seguridad, incluido el uso de equipos de protección (como respiradores) y garantizar una ventilación adecuada en las zonas donde se procesa el AIN. En estado sólido, el AIN no se considera peligroso para la salud humana, pero como ocurre con cualquier material industrial, es esencial tomar precauciones y manipularlo adecuadamente para evitar la exposición a polvos o humos potencialmente nocivos.
¿Puede mecanizarse o moldearse la cerámica de nitruro de aluminio?
Sí, las cerámicas de nitruro de aluminio son mecanizables, lo que las hace ideales para diseños personalizados. Sin embargo, requieren herramientas y técnicas especializadas, como cuchillas recubiertas de diamante, para lograr la precisión necesaria para aplicaciones de alto rendimiento.
¿Qué industrias utilizan cerámica de nitruro de aluminio?
La cerámica de nitruro de aluminio se utiliza ampliamente en industrias como la electrónica, la fabricación de semiconductores, la aeroespacial, la automoción y las telecomunicaciones, sobre todo para componentes que requieren una alta conductividad térmica y aislamiento eléctrico.
¿Cómo se compara el nitruro de aluminio con otras cerámicas en términos de conductividad térmica?
El nitruro de aluminio tiene una de las conductividades térmicas más altas entre las cerámicas, lo que lo hace ideal para la gestión del calor en componentes electrónicos. Comparado con materiales como la alúmina (Al2O3), el AIN ofrece un rendimiento térmico significativamente mejor.
¿Cuál es la diferencia entre las cerámicas de nitruro de aluminio y nitruro de silicio?
Aunque ambas son cerámicas de alto rendimiento, el nitruro de aluminio (AIN) es conocido principalmente por su conductividad térmica superior, mientras que el nitruro de silicio (Si3N4) destaca por su resistencia mecánica y al desgaste. La elección entre uno y otro depende de los requisitos específicos de la aplicación.
¿Cuáles son los principales usos del nitruro de aluminio (AIN)?
El nitruro de aluminio (AIN) se utiliza ampliamente en aplicaciones de alto rendimiento debido a su excelente conductividad térmica y propiedades de aislamiento eléctrico. Entre sus usos habituales se encuentran los sustratos de LED, la electrónica de potencia, los disipadores térmicos y los componentes en entornos de alta temperatura.
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