窒化物セラミックフィラー：次世代熱管理材料の未来？

今日、電子機器の電力密度が継続的に増加するにつれ、放熱は技術開発を阻害する主要なボトルネックの一つとなっています。従来の熱伝導材料は、効率的な放熱の要求に徐々に応えられなくなっています。窒化物セラミックフィラー、特に窒化アルミニウム（AlN）、六方晶窒化ホウ素（h-BN）、窒化ケイ素（β-Si₃N₄）は、その優れた熱伝導性と幅広い物理的特性により、新たな研究・応用の焦点として浮上しています。

窒化アルミニウム AlN は、優れた熱伝導率 (理論熱伝導率 320 W·m⁻¹·K⁻¹)、信頼性の高い電気絶縁性、低い誘電率と誘電損失、およびシリコンと一致する熱膨張係数 (CTE、4.5 × 10⁻⁶ °C⁻¹) により、次世代の放熱基板および電子デバイス パッケージングに最適な材料と見なされています。

六方晶窒化ホウ素（h-BN）は、広いバンドギャップ（5.2 eV）、高い熱伝導率（理論熱伝導率2000 W·m⁻¹·K⁻¹）、そして低い密度（2.3 g·cm⁻³）を特徴とし、グラフェンに類似した六角形の環状ネットワーク構造を有することから、「ホワイトグラフェン」とも呼ばれています。優れた潤滑性と化学的安定性も相まって、熱伝導性材料分野において徐々に注目を集めています。

BNをナノフィラーとして用いたポリマー複合材料は、高い熱伝導率、低い熱膨張率、そして高い電気抵抗を同時に実現し、新たな高効率熱マネジメント材料に対する切実な要求を満たすことができます。さらに、β-Si₃N₄をフィラーとして用いることで、粒子ネットワークの形成が促進され、優​​れた機械的・熱力学的安定性を維持しながら熱伝導率を向上させることができます。

窒化物セラミックフィラーは、優れた固有熱伝導率を示すため、超高熱伝導性熱伝導性インターフェース材料の実験室開発において重要な研究分野となっています。しかしながら、窒化物の製造は比較的困難でコストも高く、特に球状AlN、BNナノシート／ナノチューブ、β-Si₃N₄ウィスカーといった、応用価値が高く特殊な形状の窒化物フィラーの場合、その傾向は顕著です。低コストで効率的な工業規模の量産を実現することは、依然として重要な研究課題の一つです。

について 厦門ジュチテクノロジー株式会社

厦門ジュチテクノロジー株式会社 は、窒化アルミニウムセラミックフィラーを専門とする中国の大手メーカーです。当社のフィラー製品ラインには、以下の2つのシリーズがあります。 窒化アルミニウム単結晶フィラー そして 窒化アルミニウムセラミックマイクロスフィアこれらの材料は、高純度、狭い粒度分布、優れた熱伝導性で知られており、当社は世界中のお客様から信頼される熱管理ソリューションプロバイダーとしての地位を確立しています。

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