GBA International industrys ceramic materials application technology & achievements trade show
2025-12-03
深圳国际会展中心
氮化铝陶瓷在热学、力学、电学等方面具有优异的性能,因此它在很多方面都具有广泛的应用,且前景十分广阔。
氮化铝应用的第一大领域:基体材料和组件封装材料
目前氮化铝陶瓷主要用作大规模集成电路和半导体电子器件的电路基片或封装材料。氮化铝陶瓷具有优异的热传导性,可以代替氧化铝和氧化铍散热用基体材料,是制作大规模集成电路基片的极佳材料。
另外,它还非常适用于VLSL组件、微波真空管的封装壳体以及混合功率开关的封装等。它被视为新一代的电子封装材料。可以预计,在基片和高密度封装领域,氮化铝最终将代替氧化铝和氧化铍。
氮化铝应用的第二大领域:耐热冲和热交换材料
氮化铝陶瓷室温强度高,且随温度变化小(热压氮化铝在1500℃时,强度仍保持在500Mpa),同时具有很高的导热系数和较低的热膨胀系数,是一种良好的耐热充材料和热交换材料,可望用于燃气轮机的热交换器上。
氮化铝的线膨胀系数比氧化铝氧化镁小,而热导率却比氧化铝高两倍,所以其抗热震性比氧化铝等好,能耐2200℃的急热急冷。氮化铝的机械强度在常温时比氧化铝低,但在1400℃以上时比氧化铝好,而且由于氮化铝无熔点,因此没有软化点,在达到分解温度之前,制品形状不会发生变化,并可保持相当的强度。氮化铝的电性能类似氧化铝。氮化铝与沸腾的酸不起作用,但能被极浓的苛性钠溶液腐蚀。对熔融的金属尤其是铝和镓不发生任何反应。
氮化铝也不为液态氧化硼侵蚀,而大多数氧化物材料都能溶于液态氧化硼。在空气中,氮化铝在700℃以上开始缓慢氧化,到1200℃时氧化明显。
氮化铝应用的第三大领域:光学功能材料
19世纪60年代,人们发现氮化铝可作为电子薄膜材料,并具有广泛的应用。氮化铝的多种优异性能决定了其他方面,作为压电薄膜,氮化铝已经被广泛应用。作为电子器件和集成电路的封装介电隔离和绝缘材料有着重要的应用前景。作为蓝光、紫外发光材料也是目前的研究。氮化铝可用作蓝光紫外发光材料,它的直接带隙使得其在紫外光范围具有透光窗口,如果进行掺杂还可能得到在紫外光范围内发光的光电器件。
高纯度的氮化铝陶瓷呈透明状,可用作电子光学器件; 利用氮化铝薄膜的优良光学性能,可制作红外光、雷达透过材料以及传感器等。
氮化铝应用的第四大领域:工具陶瓷
通过复相陶瓷的途径,可以拓展氮化铝在其他方面的应用,如加入TiCP,SiCp颗粒和SiCw晶须,用于提高其强度和韧性。
氮化铝是性能优异的抗氧化材料,其原因在于,当氮化铝在大气中受高温作用时。其铝原子会向表面扩散并形成氧化铝层,所形成的氧化铝层具有很高的能障,可阻止铝的进一步氧化。利用上述性能,ALN与BN,TiN等复合,可拥有优异的力学性能及抗氧化性能,同时也具有较高的硬度、良好的黏附性能及优异的抗磨性能。
氮化铝应用的第五大领域:填料
氮化铝粉末还可作为添加剂,加入各种金属或非金属中来改善这些材料的性能,例如将适量的氮化铝粉加入某种聚合物,可使该物质的导热率提高10~50倍,从而应用于电子封装和散热片。
其他:氮化铝还可用于防弹及耐磨材料
氮化铝优良的耐磨耗性质,可用作研磨材料和耐磨损零件。由于在高能量下呈现半延性的特征,氮化铝还可以用作防弹材料。在几种陶瓷的这几种常用陶瓷的防弹材料中,其防弹效率仅次于碳化硼,是目前极具潜力的防弹材料。