نانو ذرات نیترید آلومینیوم 75-65 نانومتر Aluminum Nitride AlN Nanopowder

 معرفی نانوذرات نیترید آلومینیوم ۶۵-۷۵ نانومتر 

نانو ذرات نیترید آلومینیوم (AlN) چیست؟

با اندازه ۶۵ تا ۷۵ نانومتر، یکی از پیشرفته‌ترین مواد سرامیکی نانوساختار هستند که از ترکیب آلومینیوم و نیتروژن (AlN) ساخته می‌شوند. این نانوذرات به دلیل اندازه بسیار کوچک (در محدوده نانومتری)، سطح ویژه بسیار بالا، فعالیت سطحی زیاد، خلوص بالا و توزیع اندازه ذرات یکنواخت، خواصی منحصربه‌فرد از خود نشان می‌دهند که ماده توده‌ای AlN چنین ویژگی‌هایی ندارد.

خواص کلیدی نانوذرات نیترید آلومینیوم:

• هدایت حرارتی بسیار بالا (یکی از بهترین مواد عایق الکتریکی با هدایت حرارتی عالی – تا حدود ۱۷۰–۳۲۰ W/m·K در فرم توده‌ای و حتی بهتر در نانو)

• عایق الکتریکی عالی (مقاومت الکتریکی بالا)

• مقاومت حرارتی فوق‌العاده (نقطه ذوب ≈ ۲۲۰۰ درجه سانتی‌گراد، نقطه جوش ≈ ۲۵۱۷ درجه سانتی‌گراد)

• ساختار کریستالی هگزاگونال (wurtzite)

• چگالی ≈ ۳.۲۶ g/cm³

• سطح ویژه بالا (معمولاً ۱۰–۷۵ m²/g)

• مقاومت شیمیایی و مکانیکی خوب

• سبک و با تراکم ظاهری پایین

• عملکرد عالی در تزریق و قالب‌گیری

کاربردهای صنعتی نانوذرات نیترید آلومینیوم :

• بهبود هدایت حرارتی پلاستیک‌ها، رزین‌ها، کامپوزیت‌ها، پوشش‌ها و چسب‌های حرارتی

• تولید بردهای مدار چاپی (PCB) با دفع حرارت بهتر

• خنک‌کننده‌های الکترونیکی، هیت‌سینک‌های پیشرفته و LEDها

• کامپوزیت‌های هوافضا و خودرو (بهبود خواص ترمومکانیکی)

• پوشش‌های مقاوم به سایش و خوردگی (الکترودپوزیشن کامپوزیتی)

• نانوسیالات حرارتی برای انتقال حرارت بهتر در سیستم‌های خنک‌کننده صنعتی

• مواد عایق الکتریکی با هدایت حرارتی بالا در الکترونیک قدرت و نیمه‌رساناها

کاربرد در آزمایشگاه نانوذرات نیترید آلومینیوم :

• ساخت سنسورهای پیشرفته (به‌خصوص سنسورهای پیزوالکتریک و صوتی)

• مطالعه نانوکامپوزیت‌های حرارتی و دی‌الکتریک

• پایه ساخت مواد فوق آب‌گریز (superhydrophobic) برای جداسازی روغن/آب

• تحقیق روی نانوساختارهای خودتجمعی و خودچسبندگی

• استفاده در دستگاه‌های میکروفلوئیدیک و حسگرهای زیستی

کاربرد نانوذرات نیترید آلومینیوم در پزشکی و زیست‌پزشکی:

• حامل دارویی (Drug Delivery): مطالعات نشان داده که AlN نانوذرات می‌توانند برای رهاسازی کنترل‌شده داروهای ضدسرطان (مانند فلوتامید) استفاده شوند.

• پلتفرم چندکاره بیوسنسور (Biosensing Platform): به دلیل خواص پیزوالکتریک، سختی مکانیکی بالا، مقاومت به خوردگی و زیست‌سازگاری نسبی، برای ساخت سنسورهای قابل کاشت، حسگرهای عضلانی و دستگاه‌های تشخیص زیستی مناسب هستند.

• فیلم‌های نازک AlN برای دستگاه‌های صوتی زیستی و میکروفلوئیدیک

• پوشش‌های مقاوم و زیست‌سازگار روی ایمپلنت‌ها (در حال تحقیق)

کاربرد نانوذرات نیترید آلومینیوم در داروخانه:

• سیستم‌های دارورسانی هدفمند و کنترل‌شده

• افزایش پایداری و رهاسازی تدریجی داروها

• ترکیب با پلیمرها برای ساخت نانوحامل‌های هوشمند

کاربرد نانوذرات نیترید آلومینیوم در کشاورزی:

• کاربرد مستقیم نانوذرات نیترید آلومینیوم در کشاورزی بسیار محدود و تقریباً وجود ندارد (برخلاف نانوذرات نقره، اکسید روی یا اکسید آلومینیوم که در ضدعفونی، کود هوشمند و بسته‌بندی فعال استفاده می‌شوند).

تنها کاربردهای غیرمستقیم احتمالی:

• ساخت نانوکامپوزیت‌های مقاوم حرارتی برای تجهیزات کشاورزی در محیط‌های گرم

• پوشش‌های محافظتی برای سنسورهای کشاورزی دقیق (Precision Agriculture)

• در حال حاضر هیچ مطالعه معتبری کاربرد گسترده AlN نانوذرات در سموم، کودها یا بهبود خاک کشاورزی گزارش نکرده است.

ویژگی‌های نانوذرات نیترید آلومینیوم (AlN Nanoparticles)

خواص فیزیکی کلیدی نانوذرات AlN:

• اندازه ذرات: معمولاً ۱۰–۱۰۰ نانومتر (رایج‌ترین رنج تجاری: ۵۰–۷۵ نانومتر)

• سطح ویژه (Specific Surface Area): ۱۰–۷۵ مترمربع بر گرم (در اندازه‌های کوچک‌تر حتی بالاتر)

• چگالی: حدود ۳.۲۶ گرم بر سانتی‌متر مکعب

• وزن مولکولی: ۴۰.۹۹ g/mol

• نقطه ذوب: ≈ ۲۲۰۰ درجه سانتی‌گراد (در برخی منابع تا ۲۵۰۰ درجه سانتی‌گراد گزارش شده)

• نقطه جوش / تجزیه: ≈ ۲۵۱۷ درجه سانتی‌گراد (تجزیه قبل از ذوب در فشار اتمسفری)

• ساختار کریستالی: هگزاگونال (wurtzite structure) – مشابه ZnO یا GaN

• چگالی ظاهری (Bulk Density): بسیار پایین (به دلیل نانوسایز و سطح بالا)

• شکل مورفولوژی: عمدتاً کروی یا هگزاگونال در پودر نانو

خواص حرارتی و الکتریکی برجسته نانو ذرات:

• هدایت حرارتی (Thermal Conductivity): بسیار بالا – یکی از بهترین مواد عایق الکتریکی (در فرم توده‌ای تا ۱۷۰–۳۲۰ W/m·K؛ در نانوذرات به عنوان فیلر حتی تاثیر بیشتری دارد)

• ضریب انبساط حرارتی (CTE): نزدیک به سیلیکون (≈ ۴.۵ × ۱۰⁻⁶ /K) – ایده‌آل برای تطبیق با ویفرهای نیمه‌رسانا

• ثابت دی‌الکتریک (Dielectric Constant): پایین (حدود ۸.۵–۹)

• مقاومت الکتریکی (Electrical Resistivity): بسیار بالا (>۱۰¹⁴ Ω·cm) → عایق الکتریکی عالی

• گاف انرژی (Band Gap): ≈ ۶.۰–۶.۲ eV (مستقیم) → نیمه‌رسانای وسیع‌باند (wide bandgap)

خواص شیمیایی و مکانیکی نانو ذرات نیترید آلومینیوم:

• پایداری شیمیایی: مقاومت عالی در برابر اکثر فلزات مذاب (آلومینیوم، لیتیم، مس)، نمک‌های مذاب و بسیاری از محیط‌های شیمیایی

• مقاومت به اکسیداسیون: خوب در دماهای بالا (ولی در حضور اکسیژن شدید ممکن است اکسید شود)

• سختی و استحکام مکانیکی: بالا (به ویژه در کامپوزیت‌ها)

• فعالیت سطحی: بسیار بالا به دلیل سطح ویژه زیاد → مناسب برای واکنش‌های سطحی و کامپوزیت‌سازی

• پیزوالکتریک بودن: خواص پیزوالکتریک قابل توجه (به ویژه در فیلم‌های نازک و نانوساختارها)

ویژگی‌های ویژه ناشی از اندازه نانومتری (Size-dependent properties)

• افزایش چشمگیر سطح ویژه → فعالیت کاتالیستی و جذب بالاتر

• بهبود عملکرد تزریق و قالب‌گیری در کامپوزیت‌ها

• افزایش پایداری حرارتی و مقاومت به شوک حرارتی در مقایسه با ذرات میکرونی

• امکان خودچسبندگی و خودسازماندهی (self-bonding/self-texturing) در برخی کاربردها (مثل سطوح superhydrophobic)

• تاثیر بر خواص اپتیکی (گسیل فوتولومینسانس در نانوسیم‌ها یا نانوساختارهای خاص)

خرید پودر نیترید آلومینیوم:

فروش نانو ذرات نیترید آلومینیوم در انواع مختلف در فروشگاه نانو ثانی انجام می شود. شما می توانید انواع آلومینیوم نیترات را مشاهده و خرید خود را ثبت کنید. شرکت اینترنتی نانو ثانی فعال در زمینه فروش مواد شیمیایی صنعتی و آزمایشگاهی، آماده ارائه خدمات در زمینه فروش و قیمت نیترید بور با توجه به نیاز مشتریان می باشد. انواع نانو ذرات آلومینیوم نیترید 800-500 نانومتر با گریدهای مختلف و تولید شرکت های معتبر فعال در حوزه نانو مواد، در فروشگاه اینترنتی نانو ثانی موجود است.

شرایط ذخیره سازی نانو ذرات نیترید آلومینیوم:

جمع شدن مرطوب بر عملکرد پراکندگی و استفاده از اثرات آن تاثیر می گذارد ، بنابراین ، این محصول باید در خلا بسته شود و در اتاق خشک و خنک نگهداری شود و نباید در معرض هوا باشد. علاوه بر این ، باید تحت فشار از این محصول اجتناب شود.