Warum ist die Bearbeitung von Aluminiumnitridkeramik eine Herausforderung?

Warum ist die Bearbeitung von Aluminiumnitridkeramik eine Herausforderung?

Aluminiumnitridkeramiken, die hauptsächlich aus Aluminiumnitrid bestehen, besitzen bemerkenswerte Eigenschaften wie hohe Wärmeleitfähigkeit, hervorragende Isolierung und niedrige Dielektrizitätskonstante. Die Kristallstruktur von Aluminiumnitrid besteht aus tetraedrischen Einheiten, die eine kovalent gebundene Verbindung bilden und eine spinellartige Struktur innerhalb des hexagonalen Kristallsystems aufweisen. Mit einer chemischen Zusammensetzung von 65,81 % Aluminium und 34,19 % Stickstoff und einer Dichte von 3,261 g/cm3 erscheinen Aluminiumnitridkeramiken weiß oder grauweiß, wobei Einkristalle transparent und farblos sind. Diese Keramiken weisen eine Sublimationszersetzungstemperatur von 2450°C unter Standarddruck auf, was sie ideal für Hochtemperaturanwendungen macht. Darüber hinaus liegt ihr Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen 4,0 und 6,0 * 10^-6/°C, und ihre polykristalline Form weist eine Wärmeleitfähigkeit von bis zu 260 W/(m-K) auf, die die von Aluminiumoxid um das 5-8-fache übertrifft, was eine hervorragende Temperaturwechselbeständigkeit bis zu 2200°C bedeutet. Darüber hinaus ist Aluminiumnitrid beständig gegen Korrosion durch geschmolzenes Aluminium und andere Metalle, insbesondere gegen Korrosion durch geschmolzenes Aluminium.