Proprietà e applicazioni del substrato di nitruro di silicio

Substrato di nitruro di silicioS sono in prima linea nella tecnologia dei materiali avanzati, offrendo una combinazione unica di proprietà che le rendono indispensabili in una vasta gamma di industrie ad alte prestazioni. Questo articolo fornisce una panoramica completa delle proprietà del substrato di nitruro di silicio, delle specifiche tecniche dettagliate e delle loro diverse applicazioni. Esploreremo le eccezionali caratteristiche meccaniche, termiche ed elettriche del materiale, presenteremo parametri chiave del prodotto in un formato di facile comprensione e discuteremo perché è il materiale preferito per ambienti impegnativi in ​​settori elettronici, automobilistici e industriali.

Introduzione al substrato di nitruro di silicio

Il nitruro di silicio (Si₃n₄) è una ceramica tecnica avanzata nota per le sue prestazioni superiori in condizioni estreme. Come materiale del substrato, fornisce un'ottima piattaforma per applicazioni che richiedono un'elevata stabilità termica, una resistenza meccanica eccezionale e un isolamento elettrico affidabile. Le sue proprietà uniche colmano il divario tra la ceramica tradizionale e i requisiti ad alte prestazioni, rendendolo un materiale critico nelle moderne industrie basate sulla tecnologia.

Proprietà chiave del substrato di nitruro di silicio

La popolarità dei substrati di nitruro di silicio deriva dalla loro impressionante serie di proprietà fisiche e chimiche. Di seguito è riportato una rottura delle sue caratteristiche più notevoli:

1. Alta stabilità termica
Il nitruro di silicio mostra una resistenza eccezionale allo shock termico e può resistere a temperature estreme senza degradare. Ciò lo rende ideale per applicazioni che coinvolgono rapidi cambiamenti di temperatura.

2. Eccezionale resistenza meccanica
Possiede un'elevata durezza e durezza della frattura, fornendo un'eccellente resistenza all'usura e integrità strutturale sotto stress meccanico.

3. Isolamento elettrico superiore
Con elevata resistività elettrica e bassa perdita dielettrica, il substrato di nitruro di silicio è un eccellente isolante, anche a temperature elevate.

4. Inertezza chimica
È altamente resistente alla corrosione da acidi, alcali e altri prodotti chimici aggressivi, garantendo la longevità in ambienti difficili.

5. Bassa espansione termica
Il coefficiente di espansione termica è molto basso, il che riduce al minimo i cambiamenti dimensionali durante i cicli di riscaldamento o di raffreddamento.

Parametri tecnici del nostro substrato di nitruro di silicio

Per aiutarti a comprendere le capacità precise del nostro prodotto, abbiamo elencato le specifiche tecniche chiave di seguito. Questi parametri assicurano che il nostro substrato di nitruro di silicio soddisfi i più alti standard di qualità e prestazioni.

Elenco delle proprietà chiave:

• Forza di flessione:> 800 MPA

• Turlità di frattura:6 - 7 MPA · m¹/²

• Vickers Durezza:1600 - 1800 HV

• Densità:3.2 - 3,3 g/cm³

• Conducibilità termica:20-30 W/M · K

• Coefficiente di espansione termica:3,2 × 10⁻⁶ /° C (da RT a 1000 ° C)

• Resistività elettrica:> 10¹⁴ ω · cm

• Costante dielettrica:8 - 9 (a 1 MHz)

• Forza dielettrica:> 15 kV/mm

• Temperatura di funzionamento massima:1300 ° C (in aria)

Tabella dei parametri dettagliati:

Applicazioni del substrato di nitruro di silicio

Grazie alle sue straordinarie proprietà, il substrato di nitruro di silicio viene utilizzato in una varietà di applicazioni ad alta tecnologia e industriale. Di seguito sono riportati alcuni degli usi più comuni:

1. Industria elettronica e semiconduttore

• Substrati del circuito:Utilizzato per moduli elettronici ad alta potenza e pacchetti IC a causa dell'eccellente gestione termica e dell'isolamento elettrico.

• Dishins di calore:Dissipa in modo efficiente il calore in dispositivi ad alta frequenza.

• Componenti isolanti:Fornisce isolamento in applicazioni ad alta tensione.

2. Industria automobilistica

• Moduli di potenza dei veicoli ibridi ed elettrici:Gestisce temperature elevate e carichi elettrici in inverter e convertitori.

• Sensori e sistemi di accensione:Utilizzato nei componenti che richiedono affidabilità nell'ambito del ciclo termico.

3. Ingegneria industriale

• Gli ugelli e gli infissi di saldatura:Resiste l'usura e la deformazione termica.

• Utensili da taglio:Utilizzato come materiale di base per applicazioni di lavorazione ad alta velocità.

• Cuscinetti e rulli:Si comporta in modo affidabile in ambienti ad alta temperatura e corrosiva.

4. Sistemi di energia e energia

• Substrati di inverter solare:Supporta una conversione di energia efficiente.

• Componenti nucleari e termici:Restringe le radiazioni e le temperature estreme.

5. Dispositivi medici

• Impianti medici:Biocompatibile e resistente per uso a lungo termine.

• Strumenti chirurgici:Fornisce precisione e resistenza ai processi di sterilizzazione.

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Conclusione

Il substrato di nitruro di silicio è un materiale versatile e ad alte prestazioni che svolge un ruolo fondamentale nell'avanzamento della tecnologia in più settori. La sua combinazione unica di proprietà termiche, meccaniche ed elettriche lo rende una scelta ideale per le applicazioni in cui il fallimento non è un'opzione.

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