O pó de nitreto de alumínio (AlN) é um material versátil conhecido por suas excepcionais propriedades térmicas e elétricas. Suas aplicações abrangem a eletrônica, a metalurgia e a cerâmica, o que o torna um componente essencial da tecnologia moderna. Este guia oferece uma visão geral detalhada do pó de AlN, desde sua composição e características até suas diversas aplicações e vantagens. Também comparamos diferentes modelos, exploramos os prós e os contras e respondemos às perguntas mais frequentes.
Visão geral de Nitreto de alumínio em pó
O nitreto de alumínio (AlN) é um material cerâmico com propriedades exclusivas que o diferenciam de outros compostos. Conhecido por sua alta condutividade térmica, excelente isolamento elétrico e estabilidade sob condições extremas, o pó de AlN é indispensável em setores como o de semicondutores, aeroespacial e de energia.
Principais recursos do pó de AlN
- Alta condutividade térmica: Eficiente dissipação de calor.
- Isolamento elétrico: Ideal para dispositivos eletrônicos.
- Estabilidade química: Resistente à corrosão e à oxidação.
- Bandgap amplo: Adequado para aplicações eletrônicas de alta potência.
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Condutividade térmica | 170-200 W/mK |
| Resistividade elétrica | >10ⁱ⁰ Ω-cm |
| Ponto de fusão | 2,200°C |
| Densidade | 3,26 g/cm³ |
| Estrutura cristalina | Wurtzita |
Tipos e modelos de pó de AlN
Há vários modelos de pó de AlN adaptados para aplicações específicas. Abaixo está uma lista de modelos populares com descrições:
- Grau A-100: Pó de alta pureza com baixo teor de oxigênio, ideal para substratos eletrônicos de alto desempenho.
- ThermaAlN-150: Projetado para aplicações que exigem condutividade térmica superior.
- NanoAlN-50: Partículas nanométricas para revestimentos e compostos avançados.
- EcoAlN-200: Opção ecologicamente correta com métodos de produção sustentáveis.
- UltraFine-300: Pó ultrafino para aplicações de precisão em semicondutores.
- AlN-XTreme: Resistência aprimorada para cerâmica estrutural.
- SuperPure-500: Pureza ultra-alta para pesquisa e usos especializados.
- IndustrialAlN-700: Opção econômica para aplicações a granel em indústrias em geral.
- PowderFlex-400: Tamanhos flexíveis de grãos para diversas aplicações.
- Dissipador de calorAlN-800: Projetado especificamente para aplicações de dissipador de calor e gerenciamento térmico.
| Nome do modelo | Principais recursos | Aplicativo principal |
| Grau A-100 | Alta pureza, baixo teor de oxigênio | Substratos eletrônicos |
| ThermaAlN-150 | Condutividade térmica superior | Dissipação de calor |
| NanoAlN-50 | Partículas nanométricas | Revestimentos, compostos |
| EcoAlN-200 | Produção sustentável | Uso industrial geral |
| UltraFine-300 | Grão ultrafino | Eletrônica de precisão |
| AlN-XTreme | Resistência aprimorada | Cerâmica estrutural |
| SuperPure-500 | Pureza ultra-alta | Pesquisa, eletrônica especializada |
| IndustrialAlN-700 | Custo-benefício | Aplicações industriais a granel |
| PowderFlex-400 | Tamanhos de grãos versáteis | Diversas aplicações |
| Dissipador de calorAlN-800 | Otimizado para dissipadores de calor | Gerenciamento térmico |
Composição do pó de AlN
Nitreto de alumínio em pó é composto principalmente de alumínio (Al) e nitrogênio (N). A composição geralmente inclui traços de impurezas, como oxigênio ou carbono, dependendo do processo de produção.
| Elemento | Porcentagem |
| Alumínio (Al) | 50-55% |
| Nitrogênio (N) | 45-50% |
| Oxigênio (O) | <0,5% |
| Carbono (C) | <0,2% |
Os fabricantes obtêm alta pureza por meio de processos como a redução carbotérmica ou a nitridação direta.
Características do pó de AlN
Propriedades físicas
- Densidade: 3,26 g/cm³
- Cor: Cinza claro ou esbranquiçado
- Tamanho da partícula: Varia de nanômetros a micrômetros
Propriedades térmicas
- Coeficiente de expansão térmica: 4.3 × 10-⁶ /°C
- Condutividade térmica: 170-200 W/mK
Propriedades elétricas
- Constante dielétrica: 8,6 a 1 MHz
- Resistividade elétrica: >10ⁱ⁰ Ω-cm
Propriedades quimicas
- Quimicamente inerte na maioria das condições
- Resistente à corrosão e à oxidação
| Propriedade | Descrição |
| Densidade | 3,26 g/cm³ |
| Expansão térmica | Baixo, ideal para estruturas estáveis |
| Estabilidade química | Alta resistência à oxidação |
| Resistividade elétrica | Excelentes propriedades de isolamento |
Aplicações do pó de AlN
Nitreto de alumínio em pó é amplamente utilizado em vários setores. Aqui estão algumas de suas principais aplicações:
| Setor | Aplicativo |
| Eletrônicos | Substratos, dissipadores de calor, materiais de interface térmica |
| Cerâmica | Componentes estruturais, revestimentos de alta temperatura |
| Aeroespacial | Sistemas de gerenciamento térmico |
| Energia | Tecnologia LED, sistemas fotovoltaicos |
| Metalurgia | Cadinhos, auxiliares de refino de metais |
| Dispositivos médicos | Cerâmica biocompatível |
Especificações, tamanhos, classes e padrões
O pó de AlN é fornecido em vários tamanhos e graus para atender a diferentes aplicações. Veja abaixo uma comparação detalhada:
| Especificação | Faixa/valor |
| Tamanho da partícula | 0,1-10 micrômetros |
| Nível de pureza | 95%-99.99% |
| Condutividade térmica | 170-200 W/mK |
| Conteúdo de oxigênio | <0,5% |
| Padrões | ASTM C1685, ISO 9001 |
Fornecedores e preços
O pó de AlN está disponível em vários fornecedores globais. O preço depende da pureza, do tamanho da partícula e da quantidade do pedido.
| Fornecedor | Produto | Preço (USD/kg) | MOQ |
| Materion | Grau A-100 | $150-$200 | 1 kg |
| Cerâmica avançada | ThermaAlN-150 | $180-$250 | 5 kg |
| NanoMaterials Inc. | NanoAlN-50 | $300-$400 | 1 kg |
| Materiais GreenTech | EcoAlN-200 | $120-$170 | 10 kg |
Vantagens e limitações do pó de AlN
Vantagens
- Alta condutividade térmica para dissipação eficiente de calor.
- Excelentes propriedades de isolamento elétrico.
- Quimicamente estável e resistente à oxidação.
Limitações
- Custos de produção relativamente altos.
- A natureza frágil limita as aplicações mecânicas.
- Suscetibilidade à hidrólise em condições específicas.
| Aspecto | Vantagens | Limitações |
| Condutividade térmica | Alta | Nenhum |
| Propriedades elétricas | Excelente isolamento | Não condutivo |
| Custo | Aplicativos de alto nível justificam o custo | Caro para uso geral |
Perguntas frequentes
| Pergunta | Resposta |
| Para que é usado o pó de AlN? | É usado nos setores eletrônico, de cerâmica, aeroespacial, de energia e médico. |
| Por que o pó de AlN é caro? | O alto custo se deve aos complexos processos de produção e aos altos níveis de pureza. |
| Como o pó de AlN é produzido? | Normalmente, ele é produzido por meio de redução carbotérmica ou nitretação direta. |
| O pó de AlN pode conduzir eletricidade? | Não, é um excelente isolante elétrico. |
| O AlN é ecologicamente correto? | Sim, especialmente os graus ecologicamente corretos, como o EcoAlN-200. |