氮化鋁陶瓷加工難度有多大

  首先，我們需要了解一下氮化鋁陶瓷的相關(guān)信息：

  氮化鋁陶瓷，具有高導(dǎo)熱性能、電絕緣性能，是一種先進陶瓷材料，被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)。

  氮化鋁晶體屬于六方晶系，它以四面體為結(jié)構(gòu)單元共價鍵化合物，乃纖鋅礦型結(jié)構(gòu)。同時它也是一種耐高溫的陶瓷材料，它的單晶體導(dǎo)熱率是氧化鋁的5倍左右，并且可以在2200℃的環(huán)境中使用，具有良好的耐熱沖擊性能。

  同時，氮化鋁耐熔融狀態(tài)下金屬的侵蝕，幾乎不受酸的穩(wěn)定。因氮化鋁表面暴露在濕空氣中會反應(yīng)生成極薄的氧化膜， 人們利用此特性，將它用作鋁、銅、銀、鉛等金屬熔煉的坩堝和燒鑄模具材料。也因為氮化鋁陶瓷的金屬化性能較好，可替代有毒性的氧化鈹陶瓷在電子工業(yè)中廣泛應(yīng)用。

  氮化鋁的化學(xué)式為AlN，化學(xué)組成AI約占65.81%，N約占34.19%。它的粉體為一般是白色或灰白色，單晶狀態(tài)下則是無色透明的，常壓下的升華分解溫度達到2450℃。

  氮化鋁陶瓷導(dǎo)熱率在170~210 W / (m.k)之間，而單晶體更可高達 275 W / (m.k) 以上。熱導(dǎo)率高(＞170W/m·K)，接近BeO和SiC；熱膨脹系數(shù)(4.5×10-6℃)與Si(3.5~4×10-6℃)和GaAs(6×10-6℃)匹配；各種電性能(介電常數(shù)、介質(zhì)損耗、體電阻率、介電強度)優(yōu)良；機械性能好，抗折強度高于Al2O3和BeO陶瓷，可以常壓燒結(jié)；可采用流延工藝制作。

  了解了氮化鋁陶瓷也就明了氮化鋁陶瓷的加工難度在哪里了。氮化鋁陶瓷本身的加工難度就很高，氮化鋁陶瓷加熱盤的加工難點是建立在此基礎(chǔ)上的，可想而知氮化鋁陶瓷加熱盤有多難加工。

  受國際形勢的影響，國內(nèi)很難再從國外進口氮化鋁陶瓷加熱盤，導(dǎo)致國內(nèi)對氮化鋁陶瓷加熱盤的需求變得緊張起來。氮化鋁陶瓷加熱盤被應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè)中，常見的加熱盤一般是8英寸的，氮化鋁陶瓷加熱盤的加工難度很高，國內(nèi)能加工氮化鋁陶瓷加熱盤的廠家很少。

  氮化鋁陶瓷作為一種硬脆材料，燒結(jié)后的氮化鋁陶瓷加工起來十分的困難，它的各種性質(zhì)優(yōu)異于其他的陶瓷材料也意味著它的加工難度比其他陶瓷高，并且氮化鋁陶瓷加工還有一個難點，脆性大，十分容易白邊。

  在此情況下，用氮化鋁制作陶瓷加熱盤也變得分外艱難。8英寸的氮化鋁陶瓷加熱盤約莫是315mm直徑、19mm厚度的圓盤，制作加熱盤的氮化鋁的材料也就需要大于這個尺寸，在加工行業(yè)中，這個尺寸是非常大的，加工中間的空槽時十分容易損壞整塊材料。

  而這么大的氮化鋁陶瓷材料光是毛坯加工就在2w人民幣以上，在某一個細(xì)節(jié)上出現(xiàn)一丁點問題就會導(dǎo)致整塊材料作廢。所以在加工氮化鋁加熱盤時，風(fēng)險也是很高的。一件氮化鋁加熱盤的價格在5w左右，做壞一件材料就會導(dǎo)致廠家血本無歸，所以很多廠家也不愿意承擔(dān)這份風(fēng)險，這也就導(dǎo)致國內(nèi)加工氮化鋁加熱盤的廠家十分少。

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