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Cerámica de nitruro de aluminio (AlN)
Las cerámicas de nitruro de aluminio (AlN) se han convertido recientemente en un material predominante para una amplia gama de aplicaciones debido a su combinación de propiedades deseables. AlN es un material duro de baja densidad con excelentes propiedades de aislamiento térmico y eléctrico, lo que lo convierte en una opción ideal para muchas aplicaciones. Una de las principales ventajas de AlN es su alta conductividad térmica. Esto lo convierte en un material ideal para disipadores y difusores de calor, así como para aplicaciones que requieren una gestión térmica eficiente. AlN también tiene excelentes propiedades de aislamiento eléctrico, lo que lo convierte en un material ideal para su uso en electrónica, dispositivos médicos y aislamiento de alta temperatura.
¿Qué es el nitruro de aluminio ?
El nitruro de aluminio (AlN) es un material cerámico unido covalentemente formado a partir de dos elementos abundantes, aluminio y nitrógeno. Es muy estable en una atmósfera que es inerte a temperaturas superiores a 2000°C y tiene una notable combinación de propiedades, con alta conductividad térmica, propiedades de aislamiento eléctrico y fuerte rigidez dieléctrica. Esto lo convierte en un material indispensable para una variedad de aplicaciones en los campos de la electrónica, la óptica, la iluminación, las energías renovables, la gestión térmica y las aplicaciones eléctricas .
Nitruro de Aluminio (AlN)
También es una alternativa muy solicitada al óxido de berilio (BeO) en la industria de los semiconductores, ya que el mecanizado no representa un peligro para la salud. Además, el coeficiente de expansión térmica y las propiedades de aislamiento eléctrico del nitruro de aluminio coinciden con los de los materiales de obleas de silicio, lo que lo convierte en una excelente opción para aplicaciones electrónicas que están sujetas a temperaturas intensas y requieren una disipación de calor efectiva.
¿Para qué se utiliza el nitruro de aluminio?
l Disipadores de calor y esparcidores de calor
l Aislantes eléctricos
l Mandriles y anillos de sujeción para equipos de procesamiento de semiconductores
l Manejo y proceso de obleas de silicioEn g
l Sustratos para paquetes electrónicos
l Portadores de chips para sensores y detectores
l Componentes de gestión de calor láser
l accesorios de metal fundido
l Embalaje para dispositivos de microondas
l Dispositivos optoelectrónicos
l Sirve como sustratos y aisladores de paquetes microelectrónicos
Las características superiores de AlN lo convierten en la elección perfecta para muchas aplicaciones industriales y comerciales.
¿Por qué AlN es un material solicitado para aplicaciones de gestión térmica y de sustratos ?
El nitruro de aluminio es un material cerámico único en su tipo que ofrece una excelente conductividad térmica y una alta resistividad eléctrica. Si bien el óxido de berilio y el nitruro de boro cúbico también poseen una alta conductividad térmica, el uso de BeO es limitado debido a su toxicidad y es bastante desafiante fabricar c-BN.
La capacidad de un material para mover el calor bajo el efecto de un diferencial de temperatura se conoce como "conductividad térmica". En dieléctricos como AlN, la transmisión de calor ocurre a través de oscilaciones de red (o "fonones"). Los elementos que tienen una composición sencilla, enlace covalente y masa atómica baja normalmente muestran una conductividad térmica elevada.
La conductividad térmica de un material se ve afectada por elementos que dificultan la difusión de fonones. Dichos factores incluyen la temperatura, las impurezas, el tamaño y la ubicación de los poros, el tamaño del grano, la homogeneidad de la composición y la alineación, todos los cuales pueden afectar significativamente las vibraciones de la red y, posteriormente, la conductividad térmica.
La conductividad térmica del nitruro de aluminio , teóricamente, es de aproximadamente 280 Wm-1K-1. La conductividad térmica real, por otro lado, depende de los parámetros de procesamiento y la calidad de la materia prima. La incorporación de impurezas de oxígeno en la red es una gran desventaja . A medida que el oxígeno desplaza al nitrógeno en la red, forma vacantes que impiden la propagación de los fonones y los dispersan, lo que conduce a una disminución de la conductividad térmica.
En conclusión , la cerámica Al N ofrece una combinación de propiedades deseables que la convierten en una opción ideal para muchas aplicaciones . Su alta conductividad térmica y sus propiedades de aislamiento eléctrico lo hacen ideal para disipadores de calor y difusores de calor , mientras que suEl bajo coeficiente de expansión térmica lo hace adecuado para equipos de fabricación de semi onductores .
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