La cerámica de nitruro de aluminio prensada en caliente se sinteriza mediante prensado en caliente al vacío, un proceso más complejo que la sinterización a presión convencional. La pureza del nitruro de aluminio puede alcanzar el 98,5 % (sin aditivos de sinterización) y la densidad tras el prensado en caliente alcanza los 3,3 g/cm³. Además, presenta una excelente conductividad térmica y un alto aislamiento eléctrico, que oscila entre 90 W/(m·K) y 210 W/(m·K).
El material es duro y quebradizo, lo que dificulta su procesamiento. En consecuencia, es propenso a mellas o arañazos durante su manipulación o procesamiento, lo que genera una alta tasa de desperdicios.
El espesor mínimo es de tan solo 0,75 mm, y la dificultad de procesamiento también es relativamente alta.
Aplicaciones de las cubiertas de calentador de nitruro de aluminio prensado en caliente:
– Calentador de cubierta para semiconductores
– Cubierta y equipos de resonancia magnética (MRI)
– Detectores de alta potencia – Generadores de plasma – Radios militares
– Los mandriles electrostáticos y las placas calefactoras se utilizan para semiconductores y circuitos integrados.
Materiales para ventanas de infrarrojos y microondas
Propiedades del material
1. Microestructura uniforme
2. Alta conductividad térmica (70-180 W/(m·K)), adaptada mediante condiciones de procesamiento y aditivos
3. Alta resistividad
4. Coeficiente de expansión térmica similar al del silicio
5. Resistencia a la corrosión y la erosión
6. Excelente resistencia al choque térmico
7. El material presenta estabilidad química hasta 980 °C en atmósferas de H₂ y CO₂, y hasta 1380 °C en aire (la oxidación superficial se produce alrededor de 780 °C; la capa superficial protege el material a granel hasta 1380 °C).
Especificaciones típicas:
| Pureza: | >98,5 % |
| Densidad: | >3,3 g/cm³ |
| Resistencia a la compresión: | >3350 MPa |
| Resistencia a la flexión: | 380 MPa |
| MGray y Gris-negro: | >90 W/(m·K) |
| Coeficiente de expansión térmica: | 5,0 x 10-6/K |
| Máx. Temperatura: | 1800 °C |
| Resistividad volumétrica: | 7×10¹² Ω·Una forma eutéctica de cobre-oxígeno que se une eficazmente al cobre y los óxidos utilizados como sustratos |
| Rigidez dieléctrica: | 15 kV/mm |
El nitruro de aluminio (AlN) es un material excelente cuando se requieren altas propiedades de conductividad térmica y aislamiento eléctrico, lo que lo hace ideal para la gestión térmica y aplicaciones eléctricas. Además, el AlN es un sustituto común del óxido de berilio (Be) en la industria de los semiconductores, ya que no representa un riesgo para la salud durante su procesamiento. El coeficiente de expansión térmica y las propiedades de aislamiento eléctrico del AlN son muy similares a los de las obleas de silicio, lo que lo convierte en un material útil para aplicaciones electrónicas donde las altas temperaturas y la disipación de calor suelen ser un problema.
El AlN es uno de los pocos materiales que ofrece tanto aislamiento eléctrico como alta conductividad térmica. Esto lo convierte en un material muy útil en aplicaciones electrónicas de alta potencia como disipador y difusor de calor.
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