其综合物理化学性能

更新时间:2025-09-07 18:05 类型:新闻资讯 来源:网络整理

  以低介电损耗(tanδ 0.001)为主意的氮化硅(Si₃N₄)高温耐磨衬板,其优秀职能源于原料自己特殊的物理化学属性:

  这是主题上风。高纯度(99.9%)、致密且微观构造平均的氮化硅陶瓷,其内部可极化的缺陷和杂质离子极少,正在高温和高频电场下,由偶极子转向极化和界面极化惹起的能量耗散(即介电损耗)被有用抵制,从而告终 tanδ 0.001 的优异目标,确保电磁波高效传输,能量亏损极小。

  明显高于人人半陶瓷,能有用制止裂纹扩展,屈服抨击和热震惹起的脆性断裂。

  高硬度、高强度和自润滑性(摩擦轮廓可酿成二氧化硅润滑膜),使其正在干摩擦或润滑亏折条目下仍能依旧极低的磨损率,是高温、高速、重载磨损工况的理念抉择。

  耐人人半酸、碱、熔融金属(如铝、锌)和盐类的腐蚀,正在恶毒化学境遇中依旧职能安稳。

  断裂韧性明显更高(约2-3倍),抗热震性远优于氧化铝,耐磨性更佳,介电损耗更低(氧化铝 tanδ 平常正在 0.001-0.004)。

  原原料本钱及筑筑本钱更高,硬度略低于高纯氧化铝(但韧性上风正在本质磨损运用中更闭头)。

  正在央求高耐磨、高韧性、优异抗热震性及超低介电损耗的高温动态工况下,氮化硅衬板是氧化铝的扫数升级取代品。

  高温安稳性极佳(氧化锆正在约200-400℃存正在低温老化危机),热膨胀系数更低,热导率更高,抗热震性更好,介电损耗更低且更安稳(氧化锆tanδ易受相变和温度影响)。

  对待继续高温(400℃)服役、须要优异抗热震性和安稳超低介电损耗的耐磨部件,氮化硅衬板是比氧化锆更牢靠的抉择。

  断裂韧性更高,抗热震性更好(得益于较低的热膨胀系数和较高的韧性),介电损耗明显更低(碳化硅平常为半导体,tanδ较高)。

  的耐磨运用(如高频电磁场境遇下的耐磨件),氮化硅衬板是首选。若异常高温(1400℃)下的强度和导热性是独一主题需求,则碳化硅也许更优。

  (一) 苛苛的临蓐筑筑经过告终高职能、低介电损耗氮化硅衬板,须要周到限度的临蓐工艺,比方海合周到陶瓷有限公司所采用的进步流程:

  选用超细、高α相含量的氮化硅粉末。通过苛肃的除杂(如低重金属杂质Fe、Al等)、分离和制粒工艺,确保原料纯度安宁均性,这是低介电损耗的基本。

  按照衬板形态庞杂度,采用干压、等静压或打针成型,包管生坯密度平均和尺寸无误。庞杂流道或异形件平常需打针成型。

  正在高温(1700-1900℃)和守卫空气(N₂)下举行。气压烧结(GPS)或热等静压(HIP)是主流,通过无误限度温度弧线、压力及烧结助剂(Y₂O₃, MgO, Al₂O₃等)的增添与分散,告终靠拢外面密度(99%)、微小平均的β-Si₃N₄晶粒和极低的孔隙率/玻璃相含量,这是获取高强、高韧和超低介电损耗的闭头。

  烧结后举行金刚石磨削、研磨、掷光等周到加工,确保最终尺寸精度(可达微米级)和轮廓光洁度。苛肃举行无损探伤、尺寸检测及主题职能(介电损耗、强度、硬度、密度等)测试。

  (二) 主题工业运用界限依赖超低介电损耗、高温耐磨、高强韧和优异热安稳性等归纳职能,此类衬板正在以下高端工业界限弗成或缺:

  晶圆传输/定位用机器臂结尾实施器(E-chuck)、工艺腔室内的耐磨定位销/衬垫。低介电损耗避免骚扰周到射频/微波等离子体,高温耐磨确保恒久牢靠性和晶圆清洁度。

  5G/6G基站高频滤波器、天线罩、高功率电子封装基板/散热片的耐磨绝缘部件。超低介电损耗是包管信号传输成果和低重发烧的闭头。

  航空煽动机、高速周到机床等异常工况下的搀杂或全陶瓷轴承滚珠/滚道、密封环。耐高温、耐磨、自润滑、抗腐化且不骚扰也许的电磁监测编制。

  锂电池极片轧辊轴承、熔融金属(铝、锌)输送泵件、连铸用耐磨部件。屈服高温熔融金属腐化与磨损。

  结语以超低介电损耗(tanδ 0.001)为记号的氮化硅陶瓷高温耐磨衬板,代外了工业陶瓷正在异常苛刻工况(高温、磨损、高频电磁场)下的巅峰职能。其归纳物理化学职能,加倍正在断裂韧性、抗热震性和介电职能方面,明显优于氧化铝、氧化锆和碳化硅等常用工业陶瓷。通过海合周到陶瓷有限公司等专业厂商对高纯原料、周到成型和进步烧结工艺(如GPS/HIP)的苛肃把控,确保了产物的优秀职能和牢靠性。这类高职能衬板已成为促使半导体、高频通讯、新能源、航空航天等尖端财富成长的闭头基本原料,其代价正在于治理守旧原料无法同时餍足耐磨、耐高温、高牢靠与低电磁损耗的众重挑拨。