Керамика од алуминијум-нитрид-а има предности високе топлотне проводљивости, добре електричне изолације и диелектричних својстава у окружењу са високом температуром, високе чврстоће материјала на високим температурама, ниског коефицијента топлотног ширења који се подудара са полупроводничким силицијумским материјалима, нетоксичним итд., АлН Алуминијум-нитрид је идеалан материјал за одвођење топлоте за керамичке подлоге и електронско паковање. Језгро и кључни индекс перформанси алуминијумске нитридне керамике је висока топлотна проводљивост. Иако топлотна проводљивост алуминијум-нитрида у теорији може достићи 320 В / (м · К), топлотну проводљивост стварних производа узрокују нечистоће и недостаци у алуминијум-нитриду. Стопа је мања од 200В / (м · К). Главни фактори који утичу на топлотну проводљивост керамике алуминијум нитрида су садржај кисеоника у кристалној решетки, густина, микроструктура и чистоћа праха. Следи увод у неколико главних фактора.
1. Садржај кисеоника и нечистоће
За керамику алуминијум нитрид, због свог јаког афинитета за кисеоник, нечистоће кисеоника се лако дифундирају у АлН решетку током процеса синтеровања, што је директно повезано са низом дефеката и главни је извор утицаја на топлотну проводљивост алуминијум нитрида . У расејању фононских дефеката, главна улога је присуство нечистоће кисеоника и глинице. Пошто се алуминијум-нитрид лако хидролизује и оксидира, на површини се формира филм алуминијум-оксида, а алуминијум-оксид се раствара у кристалној решетки алуминијум-нитрида. Нека кристална решетка алуминијумског нитрида делује анхармонски, утиче на распршивање фонона, тако да је топлотна проводљивост керамике од алуминијум-нитридног оштро смањена.
2. Густина
Према топлотној проводљивости алуминијум нитрида, велики број пора у узорцима мале густине утицаће на расипање фонона, смањиће њихов средњи слободни пут, а самим тим и на топлотну проводљивост керамике алуминијум нитрида. Истовремено, механичка својства узорака мале густине можда неће испунити захтеве сродних примена. Због тога је велика густина предуслов да керамика алуминијум-нитрид има високу топлотну проводљивост.
3. Микроструктура
Микроструктура алуминијумске нитридне керамике има индивидуалну кореспонденцију са својим термодинамичким својствима. Микроструктура укључује величину зрна, морфологију и садржај и дистрибуцију друге фазе границе зрна. Стварна керамика од алуминијумског нитрида је вишефазна поликристална, која се углавном састоји од кристалне фазе алуминијум нитрида, друге алуминатне фазе (фаза граница зрна) и пора и других недостатака. Поред проучавања решеткастих дефеката алуминијум-нитрида, многи људи су такође проучавали кристална зрна, морфологију граница зрна, састав, природу, садржај и расподелу фазе граничног зрна алуминијум-нитрида и њихов однос са топлотном проводљивошћу. После опсежних истраживања, генерално се верује да расподела алуминатне друге фазе има најважнији утицај на топлотну проводљивост.
