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陶瓷基板材料种类及特点应用

时间:2023-10-25   访问量:1153

陶瓷材料因其独特的性能而具有广泛的应用,包括高强度、耐用性、耐高温和耐腐蚀。陶瓷的一种常见用途是作为基材,它是附着其他材料或组件的基础材料。在本文中,我们将探讨一些陶瓷基板材料。




什么是陶瓷基板?


陶瓷基板是一种先进陶瓷材料,用于为汽车、电子和工业应用中的组件提供稳定的基础。基材通常具有平坦的矩形形状,具有光滑且均匀的表面。它由氧化铝或碳化硅等陶瓷材料制成,具有良好的机械、热和电性能。


陶瓷基板的主要特点


令人印象深刻的热性能:这些材料具有低热膨胀系数和高导热率,可以提高组件的效率并减少热损坏的可能性。例如,SiC的导热率不低于金属。

显着的电气特性:具有更高的导电率,基于陶瓷基板的芯片和其他元件使用更少的能量,并且可以减少信号延迟时间。



陶瓷基板的主要应用




1.汽车行业



您可以找到各种用于制造电动助力转向系统、集成启动交流发电机、柴油和水泵控制装置以及车辆电机和发动机控制装置的陶瓷。这些装置不仅可以减少燃料消耗,还可以减少尾气污染。




2.可再生能源领域



这些基板应用于可再生能源行业,制造光伏太阳能逆变器和聚光光伏聚光器。




3.其他行业



它们的工业应用涉及泵控制、变频驱动器、电源和标准化半导体模块。



哪些陶瓷材料可以用作基板?



•氧化铝

氧化铝因其高强度、良好的导热性和电绝缘性能而成为最常用的基板材料。它还因其化学稳定性和丰富性而脱颖而出。氧化铝通常用于电路板等电子应用,以及催化转换器、高温炉管和生物医学植入物的生产。


•氧化锆

氧化锆是一种陶瓷材料,因其极其坚固和坚韧而闻名。这种基底广泛用于牙科植入物和髋关节置换术。您还可以在氧传感器和燃料电池的生产中找到它。


•碳化硅

碳化硅具有优良的导热性和耐高温、耐腐蚀的特性。其高温导热系数高达100W/(m·k) - 400W/(m·k)。因此,SiC在高温设备(例如炉部件)以及半导体器件的生产中得到应用。


•氮化硅

Si3N4的导热系数高达 400W/ (m·K),使其成为燃气轮机部件等高温应用以及轴承和切削工具生产中常用的基材材料。


•其他陶瓷基体材料


堇青石:堇青石是一种著名的陶瓷,具有低热膨胀系数和良好的抗热震性。它通常用作催化转换器等汽车应用以及高温炉管和窑具生产中的基材。


莫来石:莫来石因其高强度和良好的抗热震性而被用作高温应用的基材,例如炉组件和窑具。


微晶玻璃:微晶玻璃是通过控制玻璃结晶而生产的。它们因其高强度、低热膨胀系数和良好的耐热冲击性而常被用作传感器和光学元件等电子应用中的基板。




总之,可用作基材的陶瓷材料有很多种,每种材料都有其理想的性能和应用。氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅、堇青石、莫来石和玻璃陶瓷是各行业中最常用的陶瓷基材。为特定应用选择合适的陶瓷材料需要仔细考虑其特性和性能要求。随着不断的研究和开发,陶瓷基板的潜在应用是无限的。


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