Каковы высокотемпературные изоляционные свойства керамики из нитрида кремния?

---

Керамика из нитрида кремния, как передовой структурный керамический материал, продемонстрировали незаменимую ценность в экстремальных условиях, таких как высокая температура, высокое напряжение и высокая коррозия, благодаря своей превосходной термостойкости и отличным электроизоляционным свойствам.

Анализ высокотемпературных изоляционных свойств керамики из нитрида кремния
Высокотемпературные изоляционные свойства керамики из нитрида кремния (Si ∝ N ₄) обусловлены ее уникальной микроструктурой и химическими свойствами связей.
-Высокое удельное сопротивление: Объемное удельное сопротивление может достигать 10 ¹⁴ -10 ¹⁵Ом·см при комнатной температуре и сохранять высокое удельное сопротивление 10 ⁶ -10 ⁸Ом·см даже при высокой температуре 1000 ℃.
-Низкая диэлектрическая проницаемость и потери: Диэлектрическая проницаемость остается стабильной на уровне 8-10 (1 МГц), а диэлектрические потери не превышают 0,005, что обеспечивает надежность изоляции при высоких частотах и температурах.
-Высокая температурная стабильность: Он может использоваться при температуре до 1400 ℃ в окисляющей атмосфере и до 1800 ℃ в инертной атмосфере без явления размягчения или плавления и с минимальным снижением изоляционных характеристик.

Применение продукта: выбор сердечника для сценариев высокотемпературной изоляции
Керамика из нитрида кремния широко используется в следующих областях высокотемпературной изоляции:

1. Оборудование для производства полупроводников: В качестве электростатической присоски и подложки нагревателя он обеспечивает стабильную изоляцию в условиях высокотемпературной плазмы.
2. Новые энергетические транспортные средства: Изолированные подложки, используемые для силовых модулей в электромобилях, для повышения сопротивления напряжению и теплоотдачи контроллеров двигателя.
3. Аэрокосмическая промышленность: В качестве защитного кожуха датчика высокой температуры и компонента системы зажигания он может выдерживать экстремальные тепловые удары и коррозию.
4. Промышленная система отопления: используется для изготовления высокотемпературных опор печей, изоляционных болтов, заменяя традиционную алюминиевую керамику и продлевая срок службы.

Преимущества продукта: Почему керамика из нитрида кремния является предпочтительным выбором?

1. Комплексный баланс производительности:
   -Высокая прочность и вязкость: прочность на изгиб может достигать 800-1000 МПа, а вязкость разрушения составляет 6-8 МПа · м ¹/².
   -Отличная термостойкость: низкий коэффициент теплового расширения (3,2 × 10 ⁻⁶/℃), устойчивость к быстрому охлаждению и нагреву.
   -Коррозионная стойкость: устойчивость к воздействию расплавленного металла и кислотно-щелочной эрозии.
2. Надежность изоляции:
   -Отсутствие явления миграции ионов при высоких температурах, что позволяет избежать нарушения изоляции.
   -Поверхность может быть обработана с точностью до Ra<0,2 мкм, что снижает риск разряда.
3. Длительный срок службы и энергоэффективность:
   -Срок службы в 3-5 раз дольше, чем у алюминиевой керамики, что снижает затраты, связанные с простоями оборудования.
   -Высокая теплопроводность (15-30 Вт/м · К) способствует отводу тепла и повышает энергоэффективность системы.

Решение проблем: проблемные области в промышленности, которые должны быть решены с помощью керамики из нитрида кремния

1. Отказ изоляции в условиях высоких температур: Традиционная полимерная или алюминиевая керамика подвержена старению или хрупкому растрескиванию при температурах выше 500 ℃, в то время как керамика из нитрида кремния обеспечивает долговечную изоляцию.
2. Противоречие между терморегулированием и механической нагрузкой: В силовых электронных модулях необходимо одновременно учитывать требования к изоляции, теплоотводу и защите от вибрации.
3. Защита компонентов в коррозионных средах: В химической и металлургической промышленности вместо этого используются металлические защитные кожухи, чтобы избежать коротких замыканий и коррозии.

Пример использования клиентом (анонимный)

1. Один производитель электромобилей:
   -Требование: Для повышения удельной мощности электрической системы привода изоляционная подложка должна выдерживать температуры выше 200 ℃ и высокие напряжения.
   -Решение: Используйте нашу специально разработанную керамическую подложку из нитрида кремния толщиной 0,8 мм со встроенной металлизацией.
   -Результат: Устойчивость модуля к напряжению была увеличена до 3 кВ, эффективность рассеивания тепла была улучшена на 40%, а стоимость массового производства была снижена на 15%.
2. Предприятия по производству полупроводникового оборудования:
   -Требование: Решить проблему ухудшения изоляции электростатических присосок в плазменных травильных машинах при температуре 600 ℃.
   -Решение: Замените на нашу силиконовую керамическую присоску с точностью поверхности ± 0,01 мм.
   -Результат: Срок службы изоляции был продлен с 6 месяцев до 3 лет, а коэффициент использования оборудования увеличился на 25%.

Керамика из нитрида кремния стала незаменимым ключевым материалом в экстремальных условиях эксплуатации благодаря своим превосходным теплоизоляционным свойствам при высоких температурах. От полупроводников до новых источников энергии, от аэрокосмической промышленности до промышленного отопления — она расширяет границы технологий благодаря своей надежности и долговечности.
Вам нужны индивидуальные керамические изоляционные компоненты из нитрида кремния? Приглашаем вас связаться с нами!

Керамика Brudeze поставляет и продает широкий ассортимент высококачественного кварцевого стекла, включая глиноземистую керамику, циркониевую керамику, керамику из нитрида кремния, керамику из нитрида алюминия, керамику из карбида кремния, керамику из карбида бора, биокерамику, обрабатываемую керамику и т.д. Мы можем удовлетворить требования заказчика к различным керамическим изделиям.