纳米氮化铝.doc

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纳米氮化铝粉体

◆性能特点

　　本产品纯度高、粒径小、分布均匀、比表面积大、高表面活性、松装密度低，良好的注射成形性能；用于复合材料，与半导体硅匹配性好、界面相容性好，可提高复合材料的机械性能和导热介电性能。

◆主要参数

性能指标纳米陶瓷粉

纯度

总氧含量

晶型

平均粒度

比表

面积

松装密度

外观

颜色

纳米AlN

>99.0%

<0.8%

六方结构

<50nm

>75m2/g

0.05g/cm3

灰白色或白色

◆主要用途

1、制造高性能陶瓷器件：

制造集成电路基板，电子器件，光学器件，散热器，高温坩埚

2、制备金属基及高分子基复合材料：

特别是在高温密封胶粘剂和电子封装材料中有极好的应用前景。

3．纳米无机陶瓷车用润滑油及抗磨剂：

纳米陶瓷机油中的纳米氮化铝陶瓷粒子随润滑油作用于发动机内部的摩擦副金属表面，在高温和极压的作用下被激活，并牢固渗嵌到金属表面凹痕和微孔中，修复受损表面，形成纳米陶瓷保护膜。

因为这层膜的隔离作用，从而极大的降低摩擦力，将运动机件间的摩擦降至近乎零，通过改善润滑，可降低摩擦系数70%以上，提高抗磨能力300%以上，降低磨损80%以上，可延长机械零件寿命3倍以上，减少停工，降低维修成本，延长大修期一倍以上，节能5%~30%,提高设备输出功率15%-40%，其添加量仅仅为万分之二。

4、导热硅胶和导热环氧树脂：

超高导热纳米AlN复合的硅胶具有良好的导热性，良好的电绝缘性，较宽的电绝缘性使用温度（工作温度-60℃--200℃），较低的稠度和良好的施工性能。

产品已达或超过进口产品，因为可取代同类进口产品而广泛应用于电子器件的热传递介质，提高工作效率。

如CPU与散热器填隙、大功率三极管、可控硅元件、二极管、与基材接触的细缝处的热传递介质。

纳米导热膏是填充IC或三极管与散热片之间的空隙，增大它们之间的接触面积，达到更好的散热效果。

5、导热塑料中的应用：

纳米氮化铝粉体可以大幅度提高塑料的导热率。

通过实验产品以5-10%的比例添加到塑料中，可以使塑料的导热率从原来的0.3提高到5。

导热率提高了16倍多。

相比较目前市场上的导热填料（氧化铝或哦氧化镁等）具有添加量低，对制品的机械性能有提高作用，导热效果提高更明显等特点。

目前相关应用厂家已经大规模采购纳米氮化铝粉体，新型的纳米导热塑料将投放市场。

6、高导热硅橡胶的应用：

与硅匹配性能好，在橡胶中容易分散，在不影响橡胶的机械性能的前提下（实验证明对橡胶的机械性能还有提高作用）可大幅度提升硅橡胶的导热率，在添加过程中不象氧化物等使黏度上升很快，添加量很小（根据导热要求一般在5%左右就可以使导热率提高50%-70%），现广泛应用与军事，航空以及信息工程中。

7、其他应用领域：

纳米氮化铝应用于熔炼有色金属和半导体材料砷化镓的坩埚、蒸发舟、热电偶的保护管、高温绝缘件、微波介电材料、耐高温及耐腐蚀结构陶瓷及透明氮化铝微波陶瓷制品，以及目前应用与PI树脂，导热绝缘云母带，导热脂，绝缘漆以及导热油等。

纳米氮化铝的应用

 超细氮化铝粉   氮化铝陶瓷制品

氮化铝，分子式AlN，相对分子质量40.99。

英文名：

AluminiumNitrideNanopowder

纯氮化铝呈篮白色，通常为灰色或灰色粉末，是以[AlN4]四面体为结构单元、具有纤维锌矿结构的共价键化合物，属六方晶系，晶格常数a＝3.11×10-10m，c＝4.980×10-10m。

纳米氮化铝技术参数

指标名称

指标

指标名称

指标

外观

灰白粉末

松装密度

≤0.12g/cm3

晶型

立方

比表面积

≥78m2/g

含量

≥99％

总氧含量

≤0.8%

粒度

≤50nm

游离硅含量

≤0.2%

纳米氮化铝性能特点：

纳米氮化铝纯度高、粒径小、分布均匀、比表面积大、高表面活性、松装密度低，良好的注射成形性能；用于制造器件，可降低烧结工艺温度，提高尺寸稳定性，器件硬度高、弹性模量高，具有高介电常数和低的介电损耗、良好的导热性能、抗氧化性能以及低的热膨胀系数（和硅相近）。

用于复合材料，与半导体硅匹配性好、界面相容性好，可提高复合材料的机械性能和导热介电性能。

纳米氮化铝主要用途：

纳米氮化铝主要用于：

制造集成电路基板、电子器件、光学器件、散热器、高温坩锅；制备金属基及高分子基复合材料，特别是在高温密封胶粘剂和电子封装材料中有极好的应用前景。

纳米氮化铝使用注要事项：

纳米氮化铝应贮藏于阴凉、干燥室内，避免重压。

未经表面处理的粉体，使用过程中不宜暴露空气中，以免吸湿团聚，影响分散性能和使用效果。

氮化铝是重要的非氧化物特种陶瓷原料，无臭、无味、无污染，具有许多优良性能：

⑴氮化铝具有高的热导率、高的绝缘电阻且热稳定性和化学稳定性好，可用于做散热片、半导体模块和大功率器件理想的散热材料和封装材料，已在电力模块、可控硅整流器、大功率晶体管、半导体激光器、大功率集成电路、固体继电器和开关电源等大功率器件上得到应用；⑵氮化铝具有压电效应，适合于表面声波装置中的应用；⑶氮化铝室温及高温强度高，膨胀系数小，导热性能好，可以用作高温构件热交换器材料；⑷氮化铝能耐铝、铁等金属和合金的侵蚀，且强度随温度的升高和下降较慢，在2100℃以下可以保持高的机械强度和硬度，因此，可用作金属增强和增硬的填充物，生产各种工具钢或用作Al、Cu、Pb等金属和合金熔炼的坩埚、浇铸模具材料；⑸氮化铝从可见光到近红外的波段范围内均有良好的透光性，透明氮化铝板用以制造高温窗口和抗热的覆盖物。

超细氮化铝陶瓷粉体

超细氮化铝微粉技术指标

指标名称

指标

指标名称

指标

AlN,%

≥98

比表面积,m2/g

≥12

D50,μm

0.5

松装密度,g/cm3

≤0.15

O,%

≤0.8

N,%

≤35

Fe,ppm

≤40

氮化铝陶瓷制品

氮化铝陶瓷材料具有优良的热传导性、可靠的电绝缘性、低的介电常数和介电损耗，可用于制造高导热无磁骨架材料、电子基片、微波介电材料、耐高温、绝缘及耐腐蚀结构陶瓷材料制品。

氮化铝陶瓷还可用作熔炼有色金属和半导体材料砷化镓的坩埚、蒸发舟、高温绝缘件、微波介电材料、耐高温及耐腐蚀结构陶瓷及透明氮化铝微波陶瓷制品等。

氮化铝制品性能参数

氮化铝制品型号

AlN120

AlN140

AlN160

AlN180

熔点

2500℃升华

热膨胀系数RT-100℃

3.6×10-6/K

介电常数（1MHz）

9.0±10%

颜色

灰白色

半透明乳白色

体积电阻率（Ωcm）

>1012

>1013

介电强度（KV/mm）

≥18

≥20

抗压强度（GPa）

2.1

2.0

断裂韧度（MPam1/2）

3.30±0.05

3.35±0.05

杨氏模量（GPa）

300

310

表面粗糙度,Ra（μｍ）

0.6max

0.5max

密度（g/cm3）

3.25

3.26

3.33

弯曲强度（MPa）

≥320

≥300

≥300

热导率（W/mK）

120±10%

140±10%

160±10

180±10

注：

1、表面光洁度经抛光处理后，Ra≥0.1μm

2、产品各向尺寸精度通过激光划线保证，最小值±0.10mm

3、特殊规格产品可按客户要求定制生产

纳米氮化铝粉体在有机硅橡胶里的应用

1）纳米氮化铝粉体在有机硅橡胶里的应用

有机硅橡胶，是指含有（-Si-0-Si-）键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物。

有机硅橡胶具有独特的结构：

（1）Si原子上充足的甲基蒋高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来；

（2）C-H无极性，使分子间相互作用力十分微弱；

（3）Si-O-Si键长较长，键键角大。

（4）Si-O键是具有50％离子键特征的共价键（共价键具有方向性，离子键无方向性）。

　　由于有机硅橡胶独特的结构，兼备了无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业，是其他材料无法替代而又必不可少的。

纳米级氮化铝粉体具有高热传导率、绝缘性能好、低热膨胀系数等特点。

纳米氮化铝粉体做为绝缘材料，导热率高达320瓦/米.开,体积电阻率在10的16欧姆.厘米以上!

纳米氮化铝粉体耐化学腐蚀能力强,在空气中600度煅烧无变化！

并且纳米氮化铝粉体为灰白色粉体，与其它材料复合不影响颜色。

有机硅橡胶是一种高性能微电子封装材料，能够长期在零下100度到零上300度的空气中正常工作，但有机硅橡胶导热和热膨胀仍然不够理想，将纳米氮化铝粉体作为高导热绝缘填料加入有机硅橡胶制成有机硅橡胶/纳米氮化铝复合材料作为微电子封装材料，可以结合有机硅橡胶和纳米氮化铝的各自优点，具有高导热、电绝缘、低热膨胀、耐腐蚀、耐高温等优异的性能。

2）产品性能指标及添加流程

采用机械混合的方法得到的含20%纳米氮化铝粉体的有机硅橡胶导热率提高10倍，热膨胀系数降低50%,热老化分解温度提高50度，拉伸性能提高2倍以上。

纳米氮化铝改性有机硅橡胶性能技术指标：

热变形温度 ≥350℃

熔点 ≥600℃

导热率≥3w/m.k

击穿电压≥50KV/mm

体积电阻率≥10×1016oh.m

热膨胀系数《25×10ˉ6/℃

纳米氮化铝粉体改性有机硅橡胶工业化生产流程

先称取一定量的纳米氮化铝粉体,加入一定量的乙二醇溶解,将该混合溶液在超声波中分散0.15小时。

超声波分散好后,与有机硅橡胶一起在混炼机上混炼一小时，然后再将混炼好的混合物在平板硫化机上进行硫化,按→165℃（1小时）→200℃（1小时）冷却后即得纳米氮化铝粉体改性的有机硅橡胶。

3）纳米氮化铝改性有机硅橡胶市场分析

美国道康宁公司于1941年第一次开发出有机硅橡胶，我国为了国防事业的需要，也于1952开始研究开发出有机硅橡胶。

由于电子信息工业的发展迅速，对电子材料的要求也越来越高，大家发现了有机硅橡胶在集成电子电路封装材料方面不可代替的作用。

目前全球电子信息产业增速都在8%以上，而我国增速在15%以上，2008年国内集成电子电路产业对有机硅橡胶封装材料的需求就在10万吨以上，全世界的需求在50万吨以上。

美国2008年集成电子电路产业对有机硅橡胶封装材料的需求就在20万吨，日本和欧洲各有10万吨的需求量。

目前,微电子的组装愈来愈密集化,其工作环境急剧向高温方向变化。

电子元器件温度每升高2℃,其可靠性下降10%,一般的电子元器件，当温度超过允许的工作温度8℃时，寿命就要降低50%！

因此及时散热成为影响其使用寿命的重要因素。

近年来集成电路技术呈高速发展态势，电路的集成度越来越高。

但电路集成度的不断提高却带来了信号传送延时、噪声干扰和功率耗散增大等一系列问题，于是制备高导热绝缘低热膨胀系数的封装材料成为人们研究的一个热点。

我们的纳米氮化铝粉体恰好具有高导热绝缘、低热膨胀系数的特性能充份解决有机硅橡胶的这些不足之处。

纳米氮化铝改性有机硅橡胶结合有机硅橡胶和纳米氮化铝的各自优点，具有高导热、电绝缘、低热彭胀、耐腐蚀、耐高温等优异的性能。

公司统一的联系信息：

安徽省合肥市高新区天湖路17号

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市场部总机（0551-65314886（总机）、65316874（直拨）、15339694056）

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