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?氮化鋁的多元應(yīng)用與耐水解挑戰(zhàn):制備高導(dǎo)熱TIM材料的理想選擇

文章出處:行業(yè)動態(tài) 責(zé)任編輯:東莞東超新材料科技有限公司 發(fā)表時間:2024-06-21
         隨著5G時代的到來,導(dǎo)熱凝膠和導(dǎo)熱墊片的需求日益增長,特別是在電子行業(yè)中,對10~12W/mK高導(dǎo)熱產(chǎn)品的需求已經(jīng)成為新趨勢。氮化鋁(AlN)粉末因其出色的導(dǎo)熱性能和絕緣性能,成為提高這些材料導(dǎo)熱性能的理想填料。然而,AlN的穩(wěn)定性較差,易水解問題限制了其在導(dǎo)熱領(lǐng)域的應(yīng)用。為了解決這一難題,對氮化鋁進(jìn)行表面改性處理變得至關(guān)重要。

        氮化鋁具有多種優(yōu)異性能,如高絕緣性、與硅相似的熱膨脹系數(shù)以及抵抗氯基氣體的能力。其導(dǎo)熱系數(shù)是氧化鋁的6倍,這使得氮化鋁成為了一種極具潛力的導(dǎo)熱材料。然而,氮化鋁極易吸收水分和氧,一旦接觸水分和氧,就會發(fā)生水解氧化,失去導(dǎo)熱散熱性能。因此,提高氮化鋁的抗水解能力是擴(kuò)大其在導(dǎo)熱領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵。
        目前,提高氮化鋁耐水解性的主要方法包括有機(jī)表面改性、無機(jī)表面改性和熱處理法。這些方法通過在氮化鋁顆粒表面形成保護(hù)層,隔絕水分和氧氣,從而防止水解反應(yīng)的發(fā)生。東超新材采用特定的表面處理劑對氮化鋁進(jìn)行化學(xué)改性,并調(diào)整生產(chǎn)工藝,推出了一系列耐水解球形氮化鋁產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具有球形致密結(jié)構(gòu)、粒徑單一、高導(dǎo)熱和耐水解等優(yōu)勢,在8~12W/mK的凝膠/墊片中得到了良好的應(yīng)用。

        除了用于封裝基板材料,氮化鋁還有多種應(yīng)用。例如,將氮化鋁添加到環(huán)氧樹脂中,可以提高環(huán)氧樹脂的熱導(dǎo)率和強(qiáng)度,適用于封裝領(lǐng)域。此外,氮化鋁陶瓷的無色透明晶體具有優(yōu)異的光學(xué)性能,可以用作制造電子光學(xué)器件裝備的高溫紅外窗口和整流罩的耐熱涂層。氮化鋁還可以用作金屬或非金屬表面的抗氧化、耐磨和防腐蝕涂層,以及作為高溫結(jié)構(gòu)材料,用于制備氮化鋁陶瓷靜電卡盤等重要的半導(dǎo)體制造裝備的高端零部件。


?導(dǎo)熱氮化鋁粉末,球形氮化鋁,改性氮化鋁,導(dǎo)熱粉體

        氮化鋁(AlN)因其卓越的導(dǎo)熱性、電絕緣性和低介電常數(shù)等特性,在封裝基板材料領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,氮化鋁的應(yīng)用遠(yuǎn)不止于此。它還被用于制造環(huán)氧樹脂/AlN復(fù)合材料,以提高材料的熱導(dǎo)率和強(qiáng)度。此外,通過特殊工藝處理的AlN陶瓷成為無色透明晶體,具有優(yōu)異的光學(xué)性能,適用于制造電子光學(xué)器件裝備的高溫紅外窗口和整流罩的耐熱涂層。在機(jī)械行業(yè),氮化鋁涂層可提高金屬或非金屬表面的抗氧化和耐磨性能,也可用作防腐蝕涂層。在高溫結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域,以氮化鋁為主晶體的氮化鋁陶瓷在常溫和高溫下都具有良好的耐蝕性和穩(wěn)定性,適用于制備重要的半導(dǎo)體制造裝備的高端零部件。

    綜上所述,氮化鋁因其優(yōu)異的性能在多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。通過表面改性處理,可以克服其易水解的缺點(diǎn),進(jìn)一步拓寬其在高性能導(dǎo)熱材料、透明陶瓷、機(jī)械涂層和高溫結(jié)構(gòu)材料等方面的應(yīng)用。隨著技術(shù)的進(jìn)步和需求的增長,氮化鋁的這些應(yīng)用將得到進(jìn)一步的開發(fā)和利用。




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