1. Grundläggande översikt och fördelar med materialbyte
1.1 Grundläggande definition av Si₃N₄-kvadratiska substrat
Kvadratiska kvartsnitridsubstrat, även vanligen kallade kvadratiska skivor eller plattor, är högpresterande keramiska material i form av platta, rektangulära plåtar.
De är konstruerade för att ha en unik kombination av mekaniska, termiska och elektriska egenskaper,
vilket gör dem oumbärliga inom ett brett spektrum av krävande industriella och elektroniska tillämpningar .
1.2 Kärnöverlägsenhet jämfört med traditionella material
Kvartsnitrid (Si₃N₄) är 60 % lättare än stål men samtidigt tillräckligt hårt för att klara vissa av de mest krävande tillämpningarna inom olika industrier.
Detta lättviktiga, högstarka keramiska materialet används som ett alternativ till rostfritt stål, superlegeringar och keramik av första generationen, såsom Al₂O₃ och ZrO₂.
Det erbjuder utmärkt motstånd mot termisk chock och hög brotttoughness, kompatibilitet med smält icke-järnmetall samt förbättrad strukturell pålitlighet jämfört med andra keramiska material.
2. Grundläggande prestandaegenskaper för Si₃N₄-keramiska substrat
2.1 Framträdande fördelar vad gäller termisk prestanda
Kiselnitrid överträffar andra keramiska material vad gäller motstånd mot termisk chock. Dess hållfasthet försämrades inte vid höga temperaturer,
och är därför mest lämpligt för motor- och gasturbindelar, inklusive turbo-laddarrotorer, dieselmotors glödpluggar och heta pluggar.
Det har två grundläggande termiska fördelar: högt motstånd mot termisk chock för att klara snabba temperaturförändringar utan sprickbildning,
och en extremt låg koefficient för termisk expansion som garanterar stabila mått inom ett brett temperaturområde.
2.2 Mekaniska och kemiska omfattande egenskaper
När det gäller mekanisk prestanda har siliciumnitrid exceptionell mekanisk styrka, hög hårdhet, stor brotttoughness och utmärkt slitagebeständighet,
vilket förhindrar sprickbildning och deformation under arbetsförhållanden med hög belastning. När det gäller kemisk prestanda har materialet stark kemisk tröghet,
och motstår korrosion från de flesta syror, baser och smält metall för att bibehålla långsiktig driftsstabilitet i hårda korrosiva miljöer.
2.3 Elektrisk isoleringsegenskap vid höga temperaturer
Siliciumnitrid är en premium elektrisk isolator med stabil isoleringsprestanda även i miljöer med extremt höga temperaturer.
Denna unika elektriska egenskap gör att den kan isolera ledande komponenter stabilt i precisionselktroniska apparater,
vilket är en central fördel för scenarier inom halvledar- och kraftelektronikindustrin .
3. Industriella tillämpningsscenarier och produktvärde
3.1 Civila industriella och elektroniska tillverkningsapplikationer
Inom elektroniktillverkning används det som isolerande lager och bärande strukturer för att skydda precisionskänsliga komponenter under högtemperaturprocessning av halvledare.
Det används också i inre stödbracketer och termiska barriärer i ugnar för höga temperaturer för att optimera temperaturjämnheten inuti och minska energiförlusterna,
samt korrosionsbeständiga isoleringsdelar för utrustning för kemiska reaktioner och bearbetning .
3.2 Luft- och rymdfart samt högteknologiska ingenjörsapplikationer
Substraten används omfattande i extrema driftmiljöer som kräver extremt hög temperaturmotstånd och mekanisk hållfasthet,
bland annat i termiska skyddssystem för rymdfarkoster och kritiska delar av högfrekventa industrimaskiner.
Det är perfekt anpassat för extrema driftförhållanden hos avancerad ingenjörsutrustning.
3.3 Unikt produkt och industriellt värde
Kvadratiska silikonnitridsubstrat är avancerade teknikmaterial som är uppskattade för sin överlägsna mekaniska robusthet, enastående värmeschockbeständighet och utmärkt elektrisk isolering.
De har en fyrkantig form som är särskilt fördelaktig för effektivt kakelning och bearbetning av flera enheter i industriell utrustning .
Dessa egenskaper gör dem till ett material som är det bästa för de mest utmanande applikationerna inom kraftelektronik, halvledartillverkning och industriella processer vid höga temperaturer.
EN
