അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് ക്രൂസിബിൾ ALN അലുമിനിയം ക്രൂസിബിൾ
ഉൽപ്പന്ന അവതരണം
അലൂമിനയുടെ താപം കുറയ്ക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ അലുമിനയുടെ നേരിട്ടുള്ള നൈട്രൈഡ് വഴി AlN സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു.ഇതിന് 3.26 സാന്ദ്രതയുണ്ട്.മെറ്റീരിയൽ കോവാലന്റ് ബോണ്ടഡ് ആണ്, കൂടാതെ ദ്രാവക രൂപീകരണ അഡിറ്റീവിന്റെ സഹായമില്ലാതെ സിന്ററിംഗിനെ പ്രതിരോധിക്കുന്നു.സാധാരണഗതിയിൽ, Y 2 O 3 അല്ലെങ്കിൽ CaO പോലുള്ള ഓക്സൈഡുകൾ 1600 നും 1900 °C നും ഇടയിലുള്ള താപനിലയിൽ സിന്ററിംഗ് നേടാൻ അനുവദിക്കുന്നു.
അലൂമിനിയം നൈട്രൈഡ് മികച്ച സമഗ്രമായ പ്രകടനമുള്ള ഒരു സെറാമിക് മെറ്റീരിയലാണ്, അതിന്റെ ഗവേഷണം നൂറിലധികം വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പാണ്.ഇത് 1862-ൽ കണ്ടെത്തി, 1877-ൽ JW മല്ലെറ്റ്സ് അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് ആദ്യമായി സമന്വയിപ്പിച്ചത് F. Birgeler, A. Geuhter എന്നിവർ ചേർന്നാണ്. .
അലൂമിനിയം നൈട്രൈഡ് ഒരു കോവാലന്റ് സംയുക്തമായതിനാൽ, ചെറിയ സെൽഫ് ഡിഫ്യൂഷൻ കോഫിഫിഷ്യന്റും ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കവും ഉള്ളതിനാൽ, ഇത് സിന്ററിംഗ് ചെയ്യാൻ പ്രയാസമാണ്.1950-കൾ വരെ അലൂമിനിയം നൈട്രൈഡ് സെറാമിക്സ് ആദ്യമായി വിജയകരമായി ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുകയും ശുദ്ധമായ ഇരുമ്പ്, അലുമിനിയം, അലുമിനിയം അലോയ് എന്നിവയുടെ ഉരുക്കലിൽ ഒരു റിഫ്രാക്റ്ററി മെറ്റീരിയലായി ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്തു.1970-കൾ മുതൽ, ഗവേഷണത്തിന്റെ ആഴം കൂടിയതോടെ, അലുമിനിയം നൈട്രൈഡിന്റെ തയ്യാറെടുപ്പ് പ്രക്രിയ കൂടുതൽ പക്വത പ്രാപിക്കുകയും അതിന്റെ പ്രയോഗത്തിന്റെ വ്യാപ്തി വികസിക്കുകയും ചെയ്തു.പ്രത്യേകിച്ചും 21-ാം നൂറ്റാണ്ടിൽ പ്രവേശിച്ചതിനുശേഷം, മൈക്രോഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ് ടെക്‌നോളജി, ഇലക്ട്രോണിക് യന്ത്രം, ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾ എന്നിവയുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികാസത്തോടെ, മിനിയേച്ചറൈസേഷൻ, കനംകുറഞ്ഞ, സംയോജനം, ഉയർന്ന വിശ്വാസ്യത, ഉയർന്ന പവർ ഔട്ട്‌പുട്ട് ദിശ, കൂടുതൽ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഉപകരണങ്ങൾ, പാക്കേജിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ. ഉയർന്ന ആവശ്യകതകൾ മുന്നോട്ട് കൊണ്ടുപോകുക, അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് വ്യവസായത്തിന്റെ ഊർജ്ജസ്വലമായ വികസനം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുക.
പ്രധാന സവിശേഷതകൾ
AlN മിക്ക ഉരുകിയ ലോഹങ്ങളുടെയും, പ്രത്യേകിച്ച് അലുമിനിയം, ലിഥിയം, ചെമ്പ് എന്നിവയുടെ മണ്ണൊലിപ്പിനെ പ്രതിരോധിക്കും.
ക്ലോറൈഡുകൾ, ക്രയോലൈറ്റ് എന്നിവയുൾപ്പെടെ ഉരുകിയ ഉപ്പിന്റെ ഭൂരിഭാഗം മണ്ണൊലിപ്പിനെയും ഇത് പ്രതിരോധിക്കും
സെറാമിക് വസ്തുക്കളുടെ ഉയർന്ന താപ ചാലകത (ബെറിലിയം ഓക്സൈഡിന് ശേഷം)
ഉയർന്ന വോളിയം പ്രതിരോധശേഷി
ഉയർന്ന വൈദ്യുത ശക്തി
ആസിഡും ആൽക്കലിയും ചേർന്ന് ഇത് നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു
പൊടി രൂപത്തിൽ, ഇത് ജലമോ ഈർപ്പമോ ഈർപ്പം കൊണ്ട് എളുപ്പത്തിൽ ഹൈഡ്രോലൈസ് ചെയ്യുന്നു
പ്രധാന ആപ്ലിക്കേഷൻ
1, പീസോ ഇലക്ട്രിക് ഉപകരണ ആപ്ലിക്കേഷൻ
അലൂമിനിയം നൈട്രൈഡിന് ഉയർന്ന പ്രതിരോധശേഷി, ഉയർന്ന താപ ചാലകത (Al2O3 ന്റെ 8-10 മടങ്ങ്), ഉയർന്ന ഊഷ്മാവ്, ഉയർന്ന പവർ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമായ ഒരു വസ്തുവായ സിലിക്കണിന് സമാനമായ ഒരു താഴ്ന്ന വിപുലീകരണ ഗുണകം എന്നിവയുണ്ട്.
2, ഇലക്ട്രോണിക് പാക്കേജിംഗ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയൽ
സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾ ബെറിലിയം ഓക്സൈഡ്, അലുമിന, അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് മുതലായവയാണ്, അതിൽ അലുമിന സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന് കുറഞ്ഞ താപ ചാലകതയുണ്ട്, താപ വികാസ ഗുണകം സിലിക്കണുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല;ബെറിലിയം ഓക്സൈഡിന് മികച്ച ഗുണങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും അതിന്റെ പൊടി വളരെ വിഷാംശമാണ്.
സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലായി ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്ന നിലവിലുള്ള സെറാമിക് മെറ്റീരിയലുകളിൽ, സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡ് സെറാമിക്കിന് ഏറ്റവും കൂടുതൽ വളയുന്ന ശക്തിയും മികച്ച വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധവുമുണ്ട്, മികച്ച സമഗ്രമായ മെക്കാനിക്കൽ പ്രകടനമുള്ള സെറാമിക് മെറ്റീരിയലും ഏറ്റവും ചെറിയ താപ വികാസ ഗുണകവുമാണ്.അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് സെറാമിക്സിന് ഉയർന്ന താപ ചാലകത, നല്ല താപ ആഘാത പ്രതിരോധം എന്നിവയുണ്ട്, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഇപ്പോഴും നല്ല മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുണ്ട്.പ്രകടനത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, അലുമിനിയം നൈട്രൈഡും സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡും നിലവിൽ ഇലക്ട്രോണിക് പാക്കേജിംഗ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾക്ക് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ വസ്തുക്കളാണ്, എന്നാൽ അവയ്‌ക്ക് ഒരു സാധാരണ പ്രശ്‌നമുണ്ട്, വില വളരെ കൂടുതലാണ് എന്നതാണ്.
3, കൂടാതെ പ്രകാശമാനമായ വസ്തുക്കളിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നു
അലൂമിനിയം നൈട്രൈഡിന്റെ (AlN) നേരിട്ടുള്ള ബാൻഡ്‌ഗാപ്പ് വിടവിന്റെ പരമാവധി വീതി 6.2 eV ആണ്, പരോക്ഷ ബാൻഡ്‌ഗാപ്പ് അർദ്ധചാലകവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഉയർന്ന ഫോട്ടോഇലക്‌ട്രിക് കൺവേർഷൻ കാര്യക്ഷമതയുണ്ട്.AlN ഒരു പ്രധാന ബ്ലൂ ലൈറ്റ്, യുവി ലൈറ്റ് എമിറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയൽ എന്ന നിലയിൽ, ഇത് UV / ആഴത്തിലുള്ള UV ലൈറ്റ്-എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡ്, UV ലേസർ ഡയോഡ്, UV ഡിറ്റക്ടർ എന്നിവയിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നു.മാത്രമല്ല, AlN-ന് GaN, InN പോലുള്ള ഗ്രൂപ്പ് III നൈട്രൈഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച് തുടർച്ചയായ സോളിഡ് സൊല്യൂഷനുകൾ ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ അതിന്റെ ത്രിമാന അല്ലെങ്കിൽ ക്വാട്ടേണറി അലോയ് അതിന്റെ ബാൻഡ് വിടവ് ദൃശ്യത്തിൽ നിന്ന് ആഴത്തിലുള്ള അൾട്രാവയലറ്റ് ബാൻഡുകളിലേക്ക് തുടർച്ചയായി ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഒരു പ്രധാന ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള ലുമിനസെന്റ് മെറ്റീരിയലാക്കി മാറ്റുന്നു.
4, ഇത് അടിവസ്ത്ര വസ്തുക്കളിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നു
AlN പരലുകൾ GaN, AlGaN, AlN എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വസ്തുക്കൾ എന്നിവയ്ക്ക് അനുയോജ്യമായ ഒരു അടിവസ്ത്രമാണ്.നീലക്കല്ല് അല്ലെങ്കിൽ SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, AlN-ന് GaN-മായി കൂടുതൽ താപ പൊരുത്തമുണ്ട്, ഉയർന്ന രാസ അനുയോജ്യതയുണ്ട്, കൂടാതെ അടിവസ്ത്രവും എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയും തമ്മിലുള്ള സമ്മർദ്ദം കുറവാണ്.അതിനാൽ, AlN ക്രിസ്റ്റൽ ഒരു GaN എപ്പിടാക്സിയൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഉപകരണത്തിലെ വൈകല്യ സാന്ദ്രത ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കാനും ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്താനും ഉയർന്ന താപനില, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി, ഉയർന്ന പവർ ഇലക്ട്രോണിക് എന്നിവ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ നല്ല ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതയുമുണ്ട്. ഉപകരണങ്ങൾ.
കൂടാതെ, ഉയർന്ന അലുമിനിയം (Al) ഘടകമായി AlN ക്രിസ്റ്റൽ ഉള്ള AlGaN എപ്പിറ്റാക്സിയൽ മെറ്റീരിയൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിന് നൈട്രൈഡ് എപ്പിടാക്സിയൽ ലെയറിലെ വൈകല്യ സാന്ദ്രത ഫലപ്രദമായി കുറയ്ക്കാനും നൈട്രൈഡ് അർദ്ധചാലക ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രവർത്തനവും സേവന ജീവിതവും വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും.AlGaN അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള പ്രതിദിന ബ്ലൈൻഡ് ഡിറ്റക്ടറുകൾ വിജയകരമായി പ്രയോഗിച്ചു.
5, സെറാമിക്സിലും റിഫ്രാക്റ്ററി മെറ്റീരിയലുകളിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു
ഘടനാപരമായ സെറാമിക്സ്, തയ്യാറാക്കിയ അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് സെറാമിക്സ്, നല്ല മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ മാത്രമല്ല, മടക്കാവുന്ന ശക്തി Al2O3, BeO സെറാമിക്സ് എന്നിവയേക്കാൾ കൂടുതലാണ്, ഉയർന്ന കാഠിന്യം, മാത്രമല്ല ഉയർന്ന താപനില, തുരുമ്പെടുക്കൽ പ്രതിരോധം എന്നിവയിൽ അലൂമിനിയം നൈട്രൈഡ് പ്രയോഗിക്കാവുന്നതാണ്.AlN സെറാമിക് ഹീറ്റ് റെസിസ്റ്റൻസും കോറഷൻ റെസിസ്റ്റൻസും ഉപയോഗിച്ച്, ക്രൂസിബിൾ, അൽ ബാഷ്പീകരണ പ്ലേറ്റ് പോലുള്ള ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള നാശത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം.കൂടാതെ, ശുദ്ധമായ AlN സെറാമിക്സ്, മികച്ച ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണങ്ങളുള്ള, നിറമില്ലാത്ത സുതാര്യമായ പരലുകൾ ആണ്, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോണിക് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്ന സുതാര്യമായ സെറാമിക്സിന് ഉയർന്ന താപനില ഇൻഫ്രാറെഡ് വിൻഡോയും ചൂട് പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള കോട്ടിംഗും ആയി ഉപയോഗിക്കാം.
6. സംയുക്തങ്ങൾ
എപ്പോക്സി റെസിൻ / AlN കോമ്പോസിറ്റ് മെറ്റീരിയലിന്, ഒരു പാക്കേജിംഗ് മെറ്റീരിയൽ എന്ന നിലയിൽ, നല്ല താപ ചാലകതയും താപ വിസർജ്ജന ശേഷിയും ആവശ്യമാണ്, ഈ ആവശ്യകത കൂടുതൽ കർശനമാണ്.നല്ല രാസ ഗുണങ്ങളും മെക്കാനിക്കൽ സ്ഥിരതയും ഉള്ള ഒരു പോളിമർ മെറ്റീരിയൽ എന്ന നിലയിൽ, എപ്പോക്സി റെസിൻ സുഖപ്പെടുത്താൻ എളുപ്പമാണ്, കുറഞ്ഞ ചുരുങ്ങൽ നിരക്ക്, പക്ഷേ താപ ചാലകത ഉയർന്നതല്ല.എപ്പോക്സി റെസിനിലേക്ക് മികച്ച താപ ചാലകതയുള്ള AlN നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾ ചേർക്കുന്നതിലൂടെ, താപ ചാലകതയും ശക്തിയും ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.
