Welchen Einfluss hat der Restkohlenstoffgehalt auf AlN-Keramiken?

Aluminiumnitrid (AlN)-Substrate besitzen eine extrem hohe Wärmeleitfähigkeit, eine ausgezeichnete elektrische Isolierung und ähnliche Wärmeausdehnungseigenschaften wie Halbleitermaterialien wie Siliziumwafer, wodurch sie in der Elektronikverpackungen Industrie.

Der Marktführer in China für Roh Aluminiumnitridpulver ist Xiamen Juci Technology Co., Ltd. mit einer jährlichen Produktionskapazität von 700 Tonnen AlN-Pulver. Xiamen Juci Technology verwendet hauptsächlich die carbothermische Reduktionsmethode zur Herstellung von hochreinem Aluminiumnitridpulver in Elektronikqualität. Der Vorteil der carbothermischen Reduktionsmethode liegt in der Möglichkeit, ein breites Spektrum an Rohstoffen (Al₂O₃) zu nutzen und gleichzeitig eine stabile Prozesskontrolle aufrechtzuerhalten.

Das Prinzip des carbothermischen Reduktionsprozesses besteht darin, eine gleichmäßig gemischte Mischung aus Al₂O₃ und Kohlenstoff in einer Stickstoffatmosphäre zu erhitzen. Zunächst wird Al₂O₃ reduziert und das entstehende Aluminium reagiert mit Stickstoff zu AlN. Die chemische Reaktion läuft wie folgt ab: Al₂O₃(s) + 3C(s) + N₂(g) → 2AlN(s) + 3CO(g). Diese Methode ist einfach und ergibt hochreines Pulver mit kleinen und gleichmäßig verteilten Partikelgrößen, erfordert jedoch eine lange Synthesezeit und hohe Nitriertemperaturen. Außerdem muss überschüssiger Kohlenstoff nach der Reaktion entfernt werden. Eine unvollständige Kohlenstoffentfernung führt zu einem übermäßigen Restkohlenstoffgehalt im Aluminiumnitridpulver, was dessen Leistung erheblich beeinträchtigt.

Ein zu hoher Restkohlenstoffgehalt wirkt sich vor allem auf Aluminiumnitridkeramik auf folgende Weise:

1. Einfluss auf den Sinterprozess

Beim Sintern von Aluminiumnitridkeramiken beeinflusst der Restkohlenstoffgehalt die Verdichtung und Mikrostruktur des Sinterkörpers. Zu viel Restkohlenstoff kann zur Bildung von Poren oder Rissen im Sinterkörper führen und dadurch die mechanischen Eigenschaften und die thermische Stabilität des Materials beeinträchtigen.

2. Einfluss auf die Wärmeleitfähigkeit

Das Vorhandensein von Restkohlenstoff wirkt sich direkt auf die Wärmeleitfähigkeit von Aluminiumnitridkeramiken aus. Da Kohlenstoff eine viel geringere Wärmeleitfähigkeit als Aluminiumnitrid aufweist, verringert eine Erhöhung des Restkohlenstoffgehalts die Gesamtwärmeleitfähigkeit der Keramik.

3. Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften

Der Restkohlenstoffgehalt beeinflusst auch die mechanischen Eigenschaften von Aluminiumnitridkeramiken, wie Biegefestigkeit und Bruchzähigkeit. Experimentelle Studien haben gezeigt, dass Aluminiumnitridkeramiken mit einem entsprechenden Restkohlenstoffgehalt bei sinkender Temperatur eine verbesserte Biegefestigkeit und Bruchzähigkeit aufweisen. Ein zu hoher Restkohlenstoffgehalt kann jedoch zu inneren Spannungskonzentrationen führen und dadurch die mechanische Leistung beeinträchtigen.

4. Auswirkungen auf die elektrischen Eigenschaften

Bei Anwendungen, die eine hohe elektrische Isolierung erfordern, kann das Vorhandensein von Restkohlenstoff die elektrische Isolierleistung von Aluminiumnitridkeramiken beeinträchtigen. Da Kohlenstoff von Natur aus leitfähig ist, erhöht ein übermäßiger Restkohlenstoffgehalt die elektrische Leitfähigkeit des Materials und wirkt sich negativ auf seinen Einsatz in elektronischen Anwendungen aus.

Über Xiamen Juci Technology Co., LTD

Xiamen Juci Technology Co., Ltd. ist der führende Hersteller von Aluminiumnitridpulver in China in Bezug auf die Produktion. Die Aluminiumnitridpulver und kundenspezifische Keramiken von Xiamen Juci Technology Co., Ltd. zeichnen sich durch eine höhere Wärmeleitfähigkeit und wettbewerbsfähigere Preise aus. Wir sind bestrebt, unseren Kunden fortschrittliche Wärmemanagementtechnologien bereitzustellen und effektive Wärmemanagementlösungen für Branchen wie 5G, Halbleiter, neue Energien, Luft- und Raumfahrt usw. anzubieten.

Medienkontakt:
Xiamen Juci Technology Co., Ltd.

Telefon: +86 592 7080230
E-Mail: miki_huang@chinajuci.com

Webseite: www.jucialnglobal.com