Каковы эксплуатационные характеристики и области применения керамики на основе нитрида кремния

Керамика на основе нитрида кремния, как высокоэффективный неорганический неметаллический материал, благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам имеет широкий потенциал применения во многих областях.

Эксплуатационные характеристики керамики из нитрида кремния
Высокая прочность и высокая твердость
Керамика из нитрида кремния, особенно нитрид кремния горячего прессования, считается одним из самых твердых веществ в мире. Ее прочность на сжатие может превышать 500 МПа в условиях высоких температур, а прочность на изгиб некоторых высококачественных изделий может достигать 900-1000 МПа. Благодаря такой высокой прочности и твердости керамика из нитрида кремния хорошо работает в условиях высоких нагрузок и износа.
Высокая термостойкость
Керамика из нитрида кремния обладает чрезвычайно высокой термической стабильностью, с температурой разложения 1800 ℃ на воздухе и до 1850 ℃ в определенных условиях. Даже при нагревании до высокой температуры 1000 ℃ и быстром погружении в холодную воду она не разрушается. Благодаря такой превосходной устойчивости к тепловому удару керамика из нитрида кремния имеет широкие перспективы применения в высокотемпературных средах.
коррозионная стойкость
Нитридкремниевая керамика обладает хорошей стойкостью к химической коррозии, выдерживая воздействие практически всех неорганических кислот и менее 30% растворов каустической соды, а также коррозию от многих органических кислот. Такая коррозионная стойкость позволяет нитридкремниевой керамике сохранять стабильные рабочие характеристики даже в жестких условиях эксплуатации.
низкая плотность
По сравнению с другими конструкционными материалами керамика из нитрида кремния обладает меньшим удельным весом, что очень выгодно для снижения веса компонентов. Керамика из нитрида кремния имеет значительные преимущества в таких областях, как аэрокосмическая и автомобильная промышленность, где требуется снижение веса.
высокая теплопроводность
Низкий коэффициент теплового расширения и высокая теплопроводность керамики из нитрида кремния делают ее превосходной для отвода тепла. Особенно в электронных устройствах с высокой плотностью мощности, таких как полупроводниковая упаковка и системы управления электромобилями, керамические подложки из нитрида кремния могут эффективно снизить температуру чипа, повысить стабильность и надежность системы.

Применение керамики на основе нитрида кремния
аэрокосмическая отрасль
Керамика из нитрида кремния находит широкое применение в аэрокосмической отрасли. Пористая керамика из нитрида кремния, являясь прозрачным материалом, обладает такими преимуществами, как низкая плотность, высокая прочность, термостойкость и низкая диэлектрическая проницаемость, и подходит для изготовления таких компонентов, как крышки антенн радаров и носовые конусы ракет.
Автомобильная промышленность
В автомобильной промышленности применение керамики на основе нитрида кремния становится все более широким. Например, электронная система управления в электромобилях использует керамические подложки из нитрида кремния для решения проблемы теплоотвода электронных устройств с высокой плотностью мощности. Кроме того, применение керамических подшипников из нитрида кремния в выходных валах электродвигателей позволило повысить их производительность и срок службы.
Область полупроводников
В области упаковки полупроводников керамика на основе нитрида кремния стала ключевым материалом для повышения стабильности и надежности полупроводниковых приборов благодаря своей превосходной теплопроводности и изоляционным свойствам. С развитием силовых электронных устройств, рассчитанных на высокое напряжение, большой ток и высокую плотность мощности, применение нитридкремниевой керамики будет становиться все более широким.
Механическая область
Керамика из нитрида кремния также широко используется в механической промышленности. Ее превосходные механические свойства, такие как устойчивость к высоким температурам, коррозионная стойкость к кислотам и щелочам, самосмазывание, делают ее идеальным материалом для производства высокоточных и высоконагруженных механических компонентов.
Биофармацевтическая отрасль
В области биофармацевтики керамика на основе нитрида кремния используется для производства медицинских устройств, таких как искусственные суставы, благодаря своей превосходной биосовместимости. Такое применение не только повышает эффективность и срок службы медицинских устройств, но и снижает болевые ощущения и риск для пациентов.
Оборудование связи 5G
С быстрым развитием технологии связи 5G керамика из нитрида кремния стала отличным материалом для задних панелей мобильных телефонов 5G благодаря своей превосходной волновой передаче и теплопроводности. Кроме того, керамические пластины DPC (Direct Plated Copper) также используют керамику нитрида кремния в качестве подложки, обеспечивая лучшую передачу сигнала и более высокую надежность оборудования связи 5G.

Благодаря своим уникальным эксплуатационным характеристикам нитридкремниевая керамика находит широкое применение во многих областях. С развитием технологий и постоянным расширением рынка сфера применения нитридкремниевой керамики будет расширяться.