Ano ang Silicon Nitride

Silicon nitride(Si3N4)ay isang pangunahing materyal sa pagbuo ng mga advanced na high-temperature structural ceramics. Kilala sa mga pambihirang katangian nito tulad ng paglaban sa mataas na temperatura, resistensya sa pagsusuot, mababang densidad, mataas na lakas, at tigas, nakakuha ito ng reputasyon bilang "versatile champion of the materials world." Ang mga natatanging katangian na ito ay gumawa ng silicon nitride ceramics na kailangang-kailangan sa isang hanay ng mga cutting-edge na larangan, kabilang ang mechanical engineering, aerospace, national defense, semiconductor na teknolohiya, at maging ang mga biomedical na aplikasyon.

Silicon nitrideay isang inorganic, non-metallic compound na binubuo ng Si-N tetrahedral units, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang malakas na covalent bond sa pagitan ng mga atomo. Ang mataas na lakas ng pagbubuklod sa pagitan ng mga atomo ng silikon at nitrogen ay nagbibigay sa Si3N4 ng mga natatanging katangiang mekanikal, kabilang ang higit na tigas at mahusay na paglaban sa pagsusuot. Ang mga ceramics nito ay nagpapakita ng malakas na baluktot at compression resistance, na ginagawa itong lubos na matibay sa mga demanding na kapaligiran. Gayunpaman, ang parehong malakas na covalent bonding na nagpapahiram ng lakas ng silicon nitride ay nagreresulta din sa limitadong plastic deformation, ibig sabihin ang istraktura ng kristal ay may napakakaunting mga slip system. Nagbibigay ito ng silicon nitride ng malutong na kalikasan, na ginagawa itong mas madaling mabali sa ilalim ng stress.

Isa sa mga pangunahing bentahe ngsilikon nitrideay ang malakas na katatagan ng kemikal nito, na nagmumula sa istruktura ng spatial na network na nabuo ng mga yunit ng silicon nitride tetrahedral. Ginagawa nitong lubos na lumalaban sa karamihan ng mga inorganic na acid at base, maliban sa hydrofluoric acid, na maaaring makasira sa materyal. Ang katatagan ng kemikal na ito ay nagdaragdag sa pagiging maaasahan nito sa malupit na kapaligiran ng kemikal, na higit na nagpapalawak ng mga potensyal na aplikasyon nito sa mga kritikal na industriya.

Mga Istraktura ng Silicon Nitride Crystal

Silicon nitrideay umiiral sa tatlong magkakaibang istrukturang kristal: ang α-phase, β-phase, at γ-phase. Kabilang sa mga ito, ang mga phase ng α at β ay ang pinaka-karaniwang sinusunod at ginagamit na mga anyo ng Si3N4, na parehong nabibilang sa hexagonal crystal system. Ang matatag na istraktura ng network ng mga phase na ito ay responsable para sa mahusay na mekanikal at thermal na mga katangian na ginagawang perpekto ang silicon nitride ceramics para sa iba't ibang mga aplikasyon.

Ang β-phase (β-Si3N4) ay partikular na mahalaga sa mga aplikasyon ng engineering dahil sa mahusay na pagganap nito sa ilalim ng mataas na temperatura at paglaban sa kemikal. Ito ang pinakamalawak na ginagamit na anyo ng kristal sa mga industriya tulad ng aerospace, depensa, at mechanical engineering. Halimbawa, ang β-Si3N4 ay ginagamit sa pagmamanupaktura ng mga ceramic na bahagi ng makina na may mataas na pagganap, mga rotor at stator para sa mga gas turbine, at mga mechanical seal ring, kung saan ang mga katangian ng self-lubricating at mataas na tibay nito sa ilalim ng matinding mga kondisyon ay lubos na pinahahalagahan.

Sa kaibahan, ang γ-phase (γ-Si3N4) ay isang hindi gaanong karaniwang anyo ng silicon nitride na maaari lamang ma-synthesize sa ilalim ng mataas na temperatura at mataas na presyon na mga kondisyon. Bilang resulta, ang pananaliksik sa mga istruktura ng silicon nitride ay pangunahing nakatuon sa mga yugto ng α at β.

High-Thermal-ConductivitySilicon Nitride Ceramic Substrates

Habang patuloy na umuunlad ang industriya ng electronics tungo sa mas malawak na systemization, intelligence, at integration, mabilis na tumataas ang mga pangangailangan sa mga semiconductor device. Sa tumataas na input power sa mga electronic chips at mas makapal na naka-pack na mga circuit, ang init na nabuo sa panahon ng operasyon ay nagiging isang malaking hamon. Ang mahusay na pag-aalis ng init ay naging isang kritikal na kadahilanan sa pagpapabuti ng pangkalahatang pagganap at kahusayan ng mga aparatong semiconductor, at dito gumaganap ng mahalagang papel ang silicon nitride.

Ang mataas na teoretikal na thermal conductivity ng Silicon nitride, na sinamahan ng mahusay na pagkakabukod ng kuryente at paglaban sa oksihenasyon, ay ginagawa itong perpektong materyal para sa mga high-power na electronic packaging substrates. Bukod pa rito, ang thermal expansion coefficient nito ay malapit na tumutugma sa mga materyales na ginagamit sa semiconductor chips, na tinitiyak ang integridad ng istruktura at pinapaliit ang thermal stress sa panahon ng operasyon. Ang mga katangiang ito ay nagbibigay-daan sa paggawa ng mga substrate na may mataas na pagganap para sa pagkawala ng init sa mga aplikasyon tulad ng mga high-speed circuit, IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors), LG (Light Guides), at CPV (Concentrated Photovoltaic) system.

Ang kakayahan ng Silicon nitride na mabisang mawala ang init, habang pinapanatili ang electrical insulation at mechanical stability, ay mahalaga para sa mga device na humahawak ng malaking halaga ng kuryente. Ang mahusay na pagganap nito sa mga lugar na ito ay hindi lamang tinitiyak ang maaasahang operasyon ng mga semiconductors ng kapangyarihan ngunit nag-aambag din sa miniaturization at kahusayan ng mga modernong electronic system.

Konklusyon

Sa buod, ang natatanging kumbinasyon ng lakas, paglaban sa init, katatagan ng kemikal, at thermal conductivity ng silicon nitride ay ginagawa itong isang kailangang-kailangan na materyal sa iba't ibang mga application na may mataas na pagganap. Mula sa paggamit nito sa aerospace at depensa para sa pagmamanupaktura ng matibay, mataas na temperatura na mga bahagi, hanggang sa papel nito sa paglutas ng mga hamon sa pag-alis ng init sa mga high-power na semiconductor device, ang silicon nitride ay patuloy na isang mahalagang manlalaro sa pagsulong ng mga modernong teknolohiya. Habang patuloy na ginagalugad ng pananaliksik ang mga katangian at potensyal nito, nakahanda ang silicon nitride na manatiling kampeon sa mundo ng mga advanced na materyales.

Nag-aalok ang Semicorex ng mataas na kalidadSiN substrate. Kung mayroon kang anumang mga katanungan o kailangan ng karagdagang mga detalye, mangyaring huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa amin.

Makipag-ugnayan sa telepono # +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com