CeramTec kann Aluminium-Nitrid-Keramik erstmals serienmäßig extrudieren. Mit dem Werkstoff lassen sich nun zum Beispiel neue Kühlungskonzepte realisieren.
»Keramik als Werkstoff zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass das Material nahezu alle Eigenschaften, die in der Elektronikindustrie von Bedeutung sein können, miteinander vereint«, sagt Dr. Alexander Dohn, Geschäftsbereichsleiter Elektronik von CeramTec. Die hohe elektrische Isolation, die Eigenschaft inert und damit resistent gegen Chemikalien zu sein sowie die außerordentlich hohe mechanische und thermische Belastbarkeit sind nur einige Beispiele, die den Werkstoff für eine Vielzahl von Anwendungen äußerst interessant machen. »Rund 95 Prozent unserer Keramik-Produkte, die beim Kunden im Einsatz sind, sind auf die Kundenanforderungen maßgeschneidert«, verdeutlicht Dr. Dohn die vielfältigen Möglichkeiten des Werkstoffes. Aber nicht nur in punkto der statischen Eigenschaften und des dynamischen Verhaltens (z.B. für den Piezo-Effekt) entwickelt das Unternehmen die Keramik weiter, sondern auch hinsichtlich der Verarbeitbarkeit hat man neue und effiziente Verfahren etabliert. Einen Durchbruch stellt nun das serienmäßige Extrudieren von Aluminium-Nitrid-Keramik dar. Das Verfahren ist laut CeramTec einzigartig am Markt.
»Es war eine Herausforderung, den Prozess so zu entwickeln, dass sich der Werkstoff nun mit hoher Präzision im industriellen Maßstab reproduzierbar extrudieren lässt«, veranschaulicht Dr. Dohn. Das Resultat: Man kann langgezogene, stabförmige Kühlkörper und Rohrsysteme herstellen, die man nicht mehr mechanisch aufwändig nachbearbeiten muss. Die Wärmeleitfähigkeit dieser Alunit-Komponenten gibt Dr. Dohn mit bis zu 200 W/mK an, bei gleichzeitig hoher mechanischer Stabilität und Durchschlagfestigkeit. Das heißt, dass Material weist zum Teil ähnlich gute oder gar bessere Wärmeleitfähigkeit wie Aluminium auf, lässt sich jedoch auch in schwierigen Umgebungsbedingungen einsetzen. »Mit Alunit lassen sich Kühlkörper realisieren, die zum Beispiel unter Wasser oder in salzhaltiger Luft eingesetzt werden können, was mit Aluminium ohne aufwendigen Schutz der Oberfläche kaum machbar ist«, erklärt Dr. Dohn. »Auch tritt bei Keramik keine Korrosion auf. Das bedeutet, dass man für das Wärmemanagement auch solche Kühlflüssigkeiten einsetzen kann, die die üblichen Metalle einfach korrodieren lassen würden.« Damit eröffnen sich viele Möglichkeiten bei der Realisierung von hochleistungsfähigen Kühlkonzepten.