窒化アルミニウム（AlN）粉末は、卓越した熱的・電気的特性で知られる万能材料です。その用途はエレクトロニクス、冶金、セラミックスに及び、現代技術において重要な部品となっています。このガイドでは、AlNパウダーの組成や特性から、さまざまな用途や利点まで、その概要を詳しくご紹介します。また、さまざまなモデルを比較し、長所と短所を探り、よくある質問にお答えします。
概要 窒化アルミニウムパウダー
窒化アルミニウム（AlN）は、他の化合物とは異なるユニークな特性を持つセラミック材料です。高い熱伝導性、優れた電気絶縁性、過酷な条件下での安定性で知られるAlN粉末は、半導体、航空宇宙、エネルギーなどの産業で不可欠な存在です。
AlNパウダーの主な特徴
- 高い熱伝導性： 効率的な放熱。
- 電気絶縁： 電子機器に最適。
- 化学的安定性： 腐食や酸化に強い。
- ワイドバンドギャップ： ハイパワーの電子機器に適している。
| プロパティ | 価値 |
|---|---|
| 熱伝導率 | 170-200 W/mK |
| 電気抵抗率 | 10ⁱ Ω-cm |
| 融点 | 2,200°C |
| 密度 | 3.26 g/cm³ |
| 結晶構造 | ウルツ鉱 |
AlN粉末の種類とモデル
AlNパウダーには、特定の用途に合わせた様々なモデルがあります。以下は、人気のあるモデルのリストと説明です：
- グレードA-100:酸素含有量の少ない高純度パウダーで、高性能電子基板に最適。
- サーマルAlN-150:優れた熱伝導性を必要とする用途向けに設計。
- ナノAlN-50:先端コーティングと複合材料のためのナノサイズ粒子。
- エコアルN-200:持続可能な生産方法で環境に優しい選択肢。
- ウルトラファイン-300:半導体精密用途向け超微粉。
- AlN-XTreme:構造用セラミックスの靭性向上
- スーパーピュア-500:研究および特殊用途向けの超高純度。
- 産業用AlN-700:一般産業におけるバルクアプリケーションのための費用対効果の高いオプション。
- パウダーフレックス-400:多様な用途に対応する柔軟な粒度
- ヒートシンクAlN-800:ヒートシンクおよび熱管理アプリケーション用に特別に設計された。
| モデル名 | 主な特徴 | 主な用途 |
| グレードA-100 | 高純度、低酸素 | 電子基板 |
| サーマルAlN-150 | 優れた熱伝導性 | 放熱 |
| ナノAlN-50 | ナノサイズ粒子 | コーティング、複合材料 |
| エコアルN-200 | 持続可能な生産 | 一般産業用 |
| ウルトラファイン-300 | 超微粒子 | 精密エレクトロニクス |
| AlN-XTreme | 強化されたタフネス | 構造セラミックス |
| スーパーピュア-500 | 超高純度 | 研究、特殊エレクトロニクス |
| 産業用AlN-700 | 費用対効果 | バルク工業用アプリケーション |
| パウダーフレックス-400 | 多彩な粒度 | 多様なアプリケーション |
| ヒートシンクAlN-800 | ヒートシンクに最適化 | 熱管理 |
AlN粉末の組成
窒化アルミニウム粉 の主成分はアルミニウム（Al）と窒素（N）である。製造プロセスによっては、酸素や炭素などの微量不純物が含まれることもある。
| エレメント | パーセント |
| アルミニウム（Al） | 50-55% |
| 窒素（N） | 45-50% |
| 酸素 (O) | 0.5% |
| カーボン（C） | 0.2% |
メーカーは、炭素熱還元や直接窒化などのプロセスによって高純度を達成している。
AlN粉末の特徴
物理的性質
- 密度が高い： 3.26 g/cm³
- 色： ライトグレーまたはオフホワイト
- 粒子径： ナノメートルからマイクロメートルの範囲
熱特性
- 熱膨張係数： 4.3 × 10-⁶ /°C
- 熱伝導率： 170-200 W/mK
電気的特性
- 誘電率： 8.6 at 1 MHz
- 電気抵抗率： 10ⁱ Ω-cm
化学的性質
- ほとんどの条件下で化学的に不活性
- 腐食や酸化に強い
| プロパティ | 説明 |
| 密度 | 3.26 g/cm³ |
| 熱膨張 | 低く、安定した構造に最適 |
| 化学的安定性 | 高い耐酸化性 |
| 電気抵抗率 | 優れた断熱性 |
AlN粉末の用途
窒化アルミニウム粉 は様々な産業で広く使用されている。ここでは、その主な用途のいくつかを紹介する：
| 産業 | 申し込み |
| エレクトロニクス | 基板、ヒートシンク、熱インターフェース材料 |
| セラミックス | 構造部品、高温コーティング |
| 航空宇宙 | 熱管理システム |
| エネルギー | LED技術、太陽光発電システム |
| 冶金学 | るつぼ、金属精錬助剤 |
| 医療機器 | 生体適合セラミックス |
仕様、サイズ、等級、規格
AlNパウダーには、さまざまな用途に適したサイズとグレードがあります。以下に詳細な比較を示す：
| 仕様 | 範囲/値 |
| 粒子サイズ | 0.1～10マイクロメートル |
| 純度レベル | 95%-99.99% |
| 熱伝導率 | 170-200 W/mK |
| 酸素含有量 | 0.5% |
| 規格 | ASMC1685、ISO9001 |
サプライヤーと価格
AlNパウダーは様々なグローバルサプライヤーから入手可能です。価格は純度、粒度、注文数量によって異なります。
| サプライヤー | 製品 | 価格(USD/kg) | MOQ |
| マテリオン | グレードA-100 | $150-$200 | 1 kg |
| アドバンスト・セラミックス | サーマルAlN-150 | $180-$250 | 5 kg |
| ナノマテリアルズ社 | ナノAlN-50 | $300-$400 | 1 kg |
| グリーンテック材料 | エコアルN-200 | $120-$170 | 10キロ |
AlN粉末の利点と限界
メリット
- 熱伝導率が高く、効率的な放熱が可能。
- 優れた電気絶縁性
- 化学的に安定で酸化に強い。
制限事項
- 比較的高い生産コスト。
- 脆いという性質が機械的用途を制限している。
- 特定の条件下での加水分解に対する感受性。
| アスペクト | メリット | 制限事項 |
| 熱伝導率 | 高い | なし |
| 電気的特性 | 優れた断熱性 | 導電性ではない |
| コスト | ハイエンド・アプリケーションはコストを正当化する | 一般用としては高価 |
よくある質問
| 質問 | 回答 |
| AlNパウダーは何に使われるのですか？ | エレクトロニクス、セラミック、航空宇宙、エネルギー、医療産業で使用されている。 |
| なぜAlNパウダーは高価なのか？ | コストが高いのは、製造工程が複雑で純度が高いためだ。 |
| AlNパウダーはどのように製造されるのですか？ | 一般的には炭素熱還元法か直接窒化法で製造される。 |
| AlNパウダーは電気を通すのか？ | いや、優れた電気絶縁体なんだ。 |
| AlNは環境に優しいのか？ | はい、特にEcoAlN-200のような環境に優しいグレードはそうです。 |
