氮化铝陶瓷比热容
氮化铝陶瓷热导率

氮化铝陶瓷热导率
氮化铝陶瓷是一种高性能陶瓷材料,具有优异的力学,热学性能。
其中,热导率是评估氮化铝陶瓷性能的重要指标之一。
氮化铝陶瓷的热导率通常在20-40W/(m·K)范围内,是目前商业化热障涂层中最低的热导率之一。
这主要归因于氮化铝陶瓷具有较高的热稳定性和较低的热膨胀系数。
热稳定性是指材料在高温下仍能保持其物理和化学性质的能力。
氮化铝陶瓷的热稳定性非常高,能承受超过2000℃的高温。
这使其成为一种理想的热障涂层材料,能够有效地隔离高温气体和固体材料之间的热传递。
另外,氮化铝陶瓷具有较低的热膨胀系数,这意味着它在受热时不容易发生热应力和热裂化。
因此,氮化铝陶瓷热导率的低值和其优异的热学性能互相印证,证明它是一种高性能热障涂层材料。
在实际应用中,氮化铝陶瓷热导率的低值能够有效地减缓热传递速度,从而降低材料的温升。
这具有非常重要的应用意义。
例如,在航空、航天、发电和能源等领域,常常需要用到高温热工流体设备。
如果没有一种隔离层去减缓热传递,这些设备很容易受到高温气体和液体的腐蚀和破坏。
总之,氮化铝陶瓷具有优异的热学性能和良好的热稳定性,其低热导率可以有效地隔离高温气体和固体材料之间的热传递。
在实际应用中,氮化铝陶瓷被广泛应用于高温热工流体设备的隔热保护,具有重要的应用价值。
最适合LED的散热基板——氮化铝陶瓷基板

最适合LED的散热基板——氮化铝陶瓷基板目前,随着国内外LED行业向高效率、高密度、大功率等方向发展,从2017到2018就可以看出,整体国内LED有了突飞猛进的进展,功率也是越来越大,开发性能优越的散热材料已成为解决LED散热问题的当务之急。
一般来说,LED发光效率和使用寿命会随结温的增加而下降,当结温达到125℃以上时,LED甚至会出现失效。
为使L ED结温保持在较低温度下,必须采用高热导率、低热阻的散热基板材料和合理的封装工艺,以降低LED总体的封装热阻。
现阶段常用基板材料有Si、金属及金属合金材料、陶瓷和复合材料等,它们的热膨胀系数与热导率如下表所示。
其中Si材料成本高;金属及金属合金材料的固有导电性、热膨胀系数与芯片材料不匹配;陶瓷材料难加工等缺点,均很难同时满足大功率基板的各种性能要求。
功率型LED封装技术发展至今,可供选用的散热基板主要有环氧树脂覆铜基板、金属基覆铜基板、金属基复合基板、陶瓷覆铜基板等。
环氧树脂覆铜基板是传统电子封装中应用最广泛的基板。
它起到支撑、导电和绝缘三个作用。
其主要特性有:成本低、较高的耐吸湿性、密度低、易加工、易实现微细图形电路、适合大规模生产等。
但由于FR-4的基底材料是环氧树脂,有机材料的热导率低,耐高温性差,因此FR-4不能适应高密度、高功率LED封装要求,一般只用于小功率LED封装中。
金属基覆铜基板是继FR-4后出现的一种新型基板。
它是将铜箔电路及高分子绝缘层通过导热粘结材料与具有高热导系数的金属、底座直接粘结制得,其热导率约为1.12 W/m·K,相比FR-4有较大的提高。
由于具有优异的散热性,它已成为目前大功率LED散热基板市场上应用最广泛的产品。
但也有其固有的缺点:高分子绝缘层的热导率较低,只有0.3 W/m·K,导致热量不能很好的从芯片直接传到金属底座上;金属Cu、Al的热膨胀系数较大,可能造成比较严重的热失配问题。
金属基复合基板最具代表性的材料是铝碳化硅。
一文看氮化铝的性质用途

一文看氮化铝的性质用途氮化铝是共价键化合物,属于六方晶系,纤锌矿型的晶体结构,呈白色或灰白色。
物理性质密度:3.26熔点:>2200 ℃(lit.)性状:powder溶解性:MAY DECOMPOSE(氮化铝粉末)化学性质室温强度高,且强度随温度的升高下降较慢。
导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料。
具有优异的抗热震性。
AlN的导热率是Al2O3的2~3倍,热压时强度比Al2O3还高。
氮化铝对Al和其他熔融金属、砷化镓等具有良好的耐蚀性,尤其对熔融Al液具有极好的耐侵蚀性,还具有优良的电绝缘性和介电性质。
但氮化铝的高温抗氧化性差,在大气中易吸潮、水解,和湿空气、水或含水液体接触产生热和氮并迅速分解。
在2516℃分解,热硬度很高,即使在分解温度前也不软化变形。
氮化铝和水在室温下也能缓慢地进行反应,而被水解。
和干燥氧气在800℃以上进行反应。
生产方法1.将氨和铝直接进行氮化反应,经粉碎、分级制得氮化铝粉末。
或者将氧化铝和炭充分混合,在电炉中于1700℃还原制得氮化铝。
2.将高纯度铝粉脱脂(用乙醚抽提或在氮气流中加热到150℃)后,放到镍盘中,将盘放在石英或瓷制反应管内,在提纯的氮气流中慢慢地进行加热。
氮化反应在820℃左右时发出白光迅速地进行。
此时,必须大量通氮以防止反应管内出现减压。
这个激烈的反应完毕后,在氮气流中冷却。
由于产物内包有金属铝,可将其粉碎,并在氮气流中于1100~1200℃温度下再加热1~2h,即得到灰白色氮化铝。
另外,将铝在1200~1400℃下蒸发气化,使其与氮气反应即得到氮化铝的须状物(金属晶须)。
此外,也有将AlCl3·NH3加成物进行热分解的制法。
3.直接氮化法将氮和铝直接进行氮化反应,经粉碎、分级制得。
氮化铝产品质量受反应炉温、原料的预混合以及循环氮化铝粉末所占的混合比例、氮化铝比表面积等条件的影响。
因此需严格控制工艺过程,得到稳定特性的氮化铝粉末(如比表面积、一次粒径、凝聚粒径、松密度和表面特性等)。
氮化铝陶瓷片控温方法

氮化铝陶瓷片控温方法以氮化铝陶瓷片控温方法为标题,我们来探讨一下如何利用氮化铝陶瓷片来进行温度控制。
氮化铝陶瓷片是一种具有优异热导性能和高温稳定性的陶瓷材料,常用于高温环境下的电子元件和传感器。
利用氮化铝陶瓷片进行温度控制可以保证系统的稳定性和精度。
我们需要了解氮化铝陶瓷片的特性。
氮化铝陶瓷片具有优异的热导性能,热传导系数高达180-190W/(m·K),远远高于其他常见的陶瓷材料。
这使得氮化铝陶瓷片能够快速地将热量传递到整个表面,实现快速均温。
氮化铝陶瓷片具有较高的热稳定性。
它可以在高温环境下长时间稳定工作,耐高温性能可达到1800℃以上。
这使得氮化铝陶瓷片非常适合用于高温环境下的温度控制。
在利用氮化铝陶瓷片进行温度控制时,有几种常用的方法可以选择。
第一种方法是利用氮化铝陶瓷片的热导性能来实现温度均匀分布。
我们可以将氮化铝陶瓷片作为加热体或散热体,通过控制其表面的温度来控制整个系统的温度。
例如,在一个加热系统中,我们可以将氮化铝陶瓷片作为加热体,通过控制电流来调节其表面的温度,从而实现对整个系统的温度控制。
第二种方法是利用氮化铝陶瓷片的热稳定性来实现高温环境下的温度控制。
我们可以将氮化铝陶瓷片作为温度传感器,通过测量其表面的温度来实现对系统的温度控制。
例如,在一个高温炉中,我们可以将氮化铝陶瓷片放置在需要测量温度的位置,通过测量其表面的温度来判断系统的温度是否达到设定值,并根据需要调节加热功率或散热功率来控制系统的温度。
第三种方法是利用氮化铝陶瓷片的热传导性能和热稳定性来实现温度控制。
我们可以将氮化铝陶瓷片作为温度传感器和加热体的组合,通过测量其表面的温度并调节加热功率或散热功率来控制系统的温度。
这种方法可以实现对系统温度的精确控制,并且具有较快的响应速度。
利用氮化铝陶瓷片进行温度控制是一种可靠而有效的方法。
它具有优异的热导性能和高温稳定性,可以实现温度的均匀分布和精确控制。
在高温环境下,氮化铝陶瓷片可以发挥其优势,保证系统的稳定性和精度。
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氮化铝陶瓷比热容
氮化铝陶瓷是一种高性能陶瓷材料,具有优异的物理、化学和机械性能。
其中,比热容是氮化铝陶瓷的一个重要物理性能指标。
比热容是指单位质量物质在温度变化时所吸收或释放的热量。
在氮化铝陶瓷中,比热容的大小与其晶体结构、化学成分、制备工艺等因素密切相关。
氮化铝陶瓷的晶体结构为六方晶系,具有高度的结晶度和晶粒细小的特点。
这种晶体结构使得氮化铝陶瓷具有较高的比热容,能够在高温环境下保持稳定的物理性能。
氮化铝陶瓷的化学成分也对其比热容产生影响。
氮化铝陶瓷中氮元素的含量越高,其比热容也会相应增加。
这是因为氮元素的加入可以增加氮化铝陶瓷的晶格振动频率,从而提高其比热容。
制备工艺也是影响氮化铝陶瓷比热容的重要因素。
采用不同的制备工艺,可以得到不同晶粒大小和晶格缺陷程度的氮化铝陶瓷,从而影响其比热容。
例如,采用高温烧结工艺可以得到晶粒较大的氮化铝陶瓷,其比热容相对较低;而采用等离子体增强化学气相沉积工艺可以得到晶粒细小、晶格缺陷较少的氮化铝陶瓷,其比热容相对较高。
氮化铝陶瓷比热容是其重要的物理性能指标之一,与其晶体结构、
化学成分、制备工艺等因素密切相关。
在实际应用中,需要根据具体的使用环境和要求,选择合适的氮化铝陶瓷材料,以保证其稳定的物理性能和优异的性能表现。