सिलिकॉन नायट्राइड म्हणजे काय

सिलिकॉन नायट्राइड (Si3N4)प्रगत उच्च-तापमान स्ट्रक्चरल सिरॅमिक्सच्या विकासातील मुख्य सामग्री आहे. उच्च-तापमान प्रतिकार, पोशाख प्रतिरोध, कमी घनता, उच्च सामर्थ्य आणि कडकपणा यासारख्या अपवादात्मक गुणधर्मांसाठी ओळखले जाते, याने "साहित्य जगाचा बहुमुखी चॅम्पियन" म्हणून नाव कमावले आहे. यांत्रिक अभियांत्रिकी, एरोस्पेस, राष्ट्रीय संरक्षण, सेमीकंडक्टर तंत्रज्ञान आणि अगदी बायोमेडिकल ऍप्लिकेशन्ससह या अद्वितीय वैशिष्ट्यांमुळे सिलिकॉन नायट्राइड सिरॅमिक्स अत्याधुनिक क्षेत्रांच्या श्रेणीमध्ये अपरिहार्य बनले आहेत.

सिलिकॉन नायट्राइडSi-N टेट्राहेड्रल युनिट्सचे बनलेले एक अजैविक, नॉन-मेटलिक कंपाऊंड आहे, जे अणूंमधील मजबूत सहसंयोजक बंधनाने वैशिष्ट्यीकृत आहे. सिलिकॉन आणि नायट्रोजन अणूंमधील उच्च बाँडिंग सामर्थ्य Si3N4 ला उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्मांसह, उत्कृष्ट कडकपणा आणि उत्कृष्ट पोशाख प्रतिरोध प्रदान करते. त्याचे सिरेमिक मजबूत वाकणे आणि कम्प्रेशन प्रतिरोध दर्शविते, ते मागणीच्या वातावरणात अत्यंत टिकाऊ बनवते. तथापि, त्याच मजबूत सहसंयोजक बाँडिंग जे सिलिकॉन नायट्राइडला त्याची ताकद देते त्यामुळे प्लास्टिकचे विकृतीकरण मर्यादित होते, म्हणजे क्रिस्टल स्ट्रक्चरमध्ये फारच कमी स्लिप सिस्टम असतात. हे सिलिकॉन नायट्राइडला ठिसूळ स्वरूप देते, ज्यामुळे तणावाखाली फ्रॅक्चर होण्याची अधिक शक्यता असते.

च्या मुख्य फायद्यांपैकी एकसिलिकॉन नायट्राइडही तिची मजबूत रासायनिक स्थिरता आहे, जी सिलिकॉन नायट्राइड टेट्राहेड्रल युनिट्सद्वारे तयार केलेल्या अवकाशीय नेटवर्क संरचनेतून उद्भवते. हे हायड्रोफ्लोरिक ऍसिड वगळता बहुतेक अजैविक ऍसिड आणि तळांना अत्यंत प्रतिरोधक बनवते, ज्यामुळे सामग्री खराब होऊ शकते. ही रासायनिक मजबुती कठोर रासायनिक वातावरणात त्याची विश्वासार्हता वाढवते, गंभीर उद्योगांमध्ये त्याच्या संभाव्य अनुप्रयोगांचा विस्तार करते.

सिलिकॉन नायट्राइड क्रिस्टल स्ट्रक्चर्स

सिलिकॉन नायट्राइडतीन वेगवेगळ्या क्रिस्टल स्ट्रक्चर्समध्ये अस्तित्वात आहे: α-फेज, β-फेज आणि γ-फेज. यापैकी, α आणि β फेज हे Si3N4 चे सर्वात सामान्यपणे पाहिलेले आणि वापरलेले प्रकार आहेत, जे दोन्ही षटकोनी क्रिस्टल प्रणालीशी संबंधित आहेत. या टप्प्यांची स्थिर नेटवर्क रचना उत्कृष्ट यांत्रिक आणि थर्मल गुणधर्मांसाठी जबाबदार आहे जी सिलिकॉन नायट्राइड सिरॅमिक्स विविध अनुप्रयोगांसाठी आदर्श बनवते.

β-फेज (β-Si3N4) विशेषत: अभियांत्रिकी ऍप्लिकेशन्समध्ये उच्च तापमान आणि रासायनिक प्रतिकारशक्ती अंतर्गत उत्कृष्ट कार्यक्षमतेमुळे महत्त्वपूर्ण आहे. हे एरोस्पेस, संरक्षण आणि यांत्रिक अभियांत्रिकी यांसारख्या उद्योगांमध्ये सर्वाधिक वापरले जाणारे क्रिस्टल फॉर्म आहे. उदाहरणार्थ, β-Si3N4 चा वापर उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या सिरॅमिक इंजिनचे भाग, गॅस टर्बाइनसाठी रोटर्स आणि स्टेटर आणि यांत्रिक सील रिंग तयार करण्यासाठी केला जातो, जेथे त्याचे स्वयं-वंगण गुणधर्म आणि अत्यंत परिस्थितींमध्ये उच्च टिकाऊपणा अत्यंत मूल्यवान आहे.

याउलट, γ-फेज (γ-Si3N4) हे सिलिकॉन नायट्राइडचे खूपच कमी सामान्य प्रकार आहे जे केवळ उच्च-तापमान आणि उच्च-दाब परिस्थितीत संश्लेषित केले जाऊ शकते. परिणामी, सिलिकॉन नायट्राइड संरचनांवरील संशोधन प्रामुख्याने α आणि β टप्प्यांवर केंद्रित आहे.

उच्च-थर्मल-वाहकतासिलिकॉन नायट्राइड सिरेमिक सबस्ट्रेट्स

इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग अधिकाधिक प्रणालीकरण, बुद्धिमत्ता आणि एकत्रीकरणाकडे विकसित होत असल्याने, सेमीकंडक्टर उपकरणांच्या मागणी वेगाने वाढत आहेत. इलेक्ट्रॉनिक चिप्स आणि अधिक घनतेने पॅक केलेल्या सर्किट्समध्ये इनपुट पॉवर वाढल्याने, ऑपरेशन दरम्यान निर्माण होणारी उष्णता हे एक महत्त्वपूर्ण आव्हान बनते. सेमीकंडक्टर उपकरणांची एकूण कार्यक्षमता आणि कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी कार्यक्षम उष्णतेचा अपव्यय हा एक महत्त्वाचा घटक बनला आहे आणि येथेच सिलिकॉन नायट्राइड महत्त्वाची भूमिका बजावते.

सिलिकॉन नायट्राइडची उच्च सैद्धांतिक थर्मल चालकता, उत्कृष्ट इलेक्ट्रिकल इन्सुलेशन आणि ऑक्सिडेशनच्या प्रतिकारासह एकत्रितपणे, उच्च-शक्तीच्या इलेक्ट्रॉनिक पॅकेजिंग सब्सट्रेट्ससाठी एक आदर्श सामग्री बनवते. याव्यतिरिक्त, त्याचा थर्मल विस्तार गुणांक अर्धसंवाहक चिप्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या सामग्रीशी जवळून जुळतो, संरचनात्मक अखंडता सुनिश्चित करतो आणि ऑपरेशन दरम्यान थर्मल ताण कमी करतो. हे गुणधर्म हाय-स्पीड सर्किट्स, IGBTs (इन्सुलेटेड गेट बायपोलर ट्रान्झिस्टर), LG (लाइट गाईड्स), आणि CPV (केंद्रित फोटोव्होल्टेइक) सिस्टम्स सारख्या ऍप्लिकेशन्समध्ये उष्णता नष्ट करण्यासाठी उच्च-कार्यक्षमता सबस्ट्रेट्सचे उत्पादन सक्षम करतात.

सिलिकॉन नायट्राइडची उष्णता प्रभावीपणे नष्ट करण्याची क्षमता, इलेक्ट्रिकल इन्सुलेशन आणि यांत्रिक स्थिरता राखताना, मोठ्या प्रमाणात उर्जा हाताळणाऱ्या उपकरणांसाठी आवश्यक आहे. या क्षेत्रातील त्याची उत्कृष्ट कामगिरी केवळ पॉवर सेमीकंडक्टर्सच्या विश्वसनीय ऑपरेशनची खात्री देत ​​नाही तर आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक प्रणालींच्या सूक्ष्मीकरण आणि कार्यक्षमतेमध्ये देखील योगदान देते.

निष्कर्ष

सारांश, सिलिकॉन नायट्राइडचे सामर्थ्य, उष्णता प्रतिरोधकता, रासायनिक स्थिरता आणि थर्मल चालकता यांचे अद्वितीय संयोजन ते उच्च-कार्यक्षमतेच्या विविध अनुप्रयोगांमध्ये एक अपरिहार्य सामग्री बनवते. टिकाऊ, उच्च-तापमान घटकांच्या निर्मितीसाठी एरोस्पेस आणि संरक्षणातील त्याच्या वापरापासून, उच्च-शक्तीच्या सेमीकंडक्टर उपकरणांमधील उष्णतेच्या अपव्ययातील आव्हाने सोडवण्याच्या भूमिकेपर्यंत, सिलिकॉन नायट्राइड आधुनिक तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमध्ये एक महत्त्वपूर्ण खेळाडू आहे. संशोधन त्याच्या गुणधर्म आणि संभाव्यतेचा शोध घेत असताना, सिलिकॉन नायट्राइड प्रगत सामग्रीच्या जगात चॅम्पियन राहण्यासाठी तयार आहे.

सेमिकोरेक्स उच्च-गुणवत्तेची ऑफर करतेSiN सब्सट्रेट. आपल्याकडे काही चौकशी असल्यास किंवा अतिरिक्त तपशीलांची आवश्यकता असल्यास, कृपया आमच्याशी संपर्क साधण्यास अजिबात संकोच करू नका.

संपर्क फोन # +86-13567891907

ईमेल: sales@semicorex.com