1. Grundlæggende oversigt og fordele ved udskiftning af materialer
1.1 Grundlæggende definition af kvadratiske Si₃N₄-underlag
Kvadratiske siliciumnitrid-underlag, også almindeligt kaldet kvadratiske wafer eller plader, er højtydende keramiske materialer i form af flade, rektangulære ark.
De er konstrueret til at besidde en unik kombination af mekaniske, termiske og elektriske egenskaber,
hvilket gør dem uundværlige i et bredt spektrum af krævende industrielle og elektroniske anvendelser .
1.2 Kernefordelen i forhold til traditionelle materialer
Siliciumnitrid (Si₃N₄) er 60 % lettere end stål, men samtidig så stærkt, at det kan overleve nogle af de mest krævende anvendelser inden for en række industrier.
Dette lette, højstyrke keramiske materiale anvendes som et alternativ til rustfrit stål, superlegeringer og keramik af første generation, såsom Al₂O₃ og ZrO₂.
Det har fremragende modstand mod termisk chok og høj brudtoughhed, er kompatibelt med smeltede ikke-jernholdige metaller og giver forbedret strukturel pålidelighed sammenlignet med andre keramiske materialer.
2. Kernepræstationskarakteristika for Si₃N₄-keramiske substrater
2.1 Dominerende termiske fordele
Siliconnitrid overgår andre keramikker i modstand mod termisk chok. Dets styrke forringes ikke ved høje temperaturer,
og det er derfor mest velegnet til motor- og gasturbindeldele, herunder turboopladningsrotorer, dieselmotorers glødplugs og varme plugs.
Det har to kerne-termiske fordele: høj modstand mod termisk chok for at tåle hurtige temperaturændringer uden revner,
og en ekstremt lav koefficient for termisk udvidelse, hvilket sikrer stabile dimensioner inden for brede temperaturområder.
2.2 Mekaniske og kemiske omfattende egenskaber
Hvad angår mekanisk ydeevne, besidder siliciumnitrid ekstraordinær mekanisk styrke, høj hårdhed, fremragende brudtoughhed og fremragende slidstabilitet,
hvilket forhindrer revner og deformation under arbejdsforhold med højt spændingsniveau. Hvad angår kemisk ydeevne, er det kemiinert,
og modstår korrosion fra de fleste syrer, baser og smeltede metaller, således at det opretholder langvarig driftsstabilitet i krævende korrosive miljøer.
2.3 Højtemperatur-elektrisk isoleringsegenskab
Siliciumnitrid er en fremragende elektrisk isolator med stabil isolationsydelse, selv under ekstremt høje temperaturer.
Dens unikke elektriske egenskab gør det muligt at isolere ledende komponenter pålideligt i præcisionselektroniske enheder,
hvilket er en kernefordel for halvleder- og strømelektronikindustrielle anvendelsesscenarier .
3. Industrielle anvendelsesscenarier og produktværdi
3.1 Civil industrielle og elektroniske fremstillingsanvendelser
I elektronikfremstillingen fungerer det som isolerende lag og bærende konstruktioner til beskyttelse af præcise, følsomme komponenter under halvlederens højtemperaturbehandling.
Det anvendes også i indvendige skruebeslag til højtemperaturovne og termiske barriereelementer for at optimere den indre temperaturjævnhed og reducere energitab,
samt korrosionsbestandige isolerende dele til kemiske reaktions- og procesudstyr .
3.2 Luft- og rumfarts- samt high-end tekniske anvendelser
Substraterne anvendes bredt i ekstreme brugsmiljøer, der kræver ekstrem høj temperaturbestandighed og mekanisk styrke,
herunder termiske beskyttelsessystemer til rumfartøjer og kerndele i højhastighedsindustriel maskineri.
Det er perfekt egnet til de ekstreme driftsforhold, som avanceret teknisk udstyr udsættes for.
3.3 Unik produkt- og industrielle værdi
Kvadratiske substrater af siliciumnitrid er avancerede konstruktionsmaterialer, der sættes højt pris på pga. deres fremragende mekaniske robusthed, fremragende modstandsdygtighed over for termisk chok og fremragende elektrisk isolering.
Deres kvadratiske form er især fordelagtig for effektiv fliselægning og behandling af flere enheder i industriel udstyr .
Disse egenskaber gør dem til det foretrukne materiale til de mest krævende anvendelser inden for kraftelektronik, halvlederfremstilling og højtemperatur-industrielle processer.
EN
