氮化硅陶瓷基板

氮化硅陶瓷基板(Silicon Nitride Ceramic Substrate)

氮化硅(Si₃N₄)陶瓷基板是一种具备超高强度卓越耐高温性能的先进陶瓷材料。通过热压烧结(Hot Press)工艺制造的氮化硅,是目前已知硬度最高、热稳定性最强的结构陶瓷之一,可在高达1200°C的工作温度下保持强度稳定,分解温度高达1900°C。其高致密性和结构完整性使其非常适用于极端工况下的高性能应用。

氮化硅陶瓷基板的物理性能参数

性能参数 数值范围或说明
材料组成 Si₃N₄
晶体结构 M6相结构
成型工艺 热压烧结(Hot Press)
密度(g/cm³) 3.20 ± 0.02
相对密度 (%) 99.50
莫氏硬度 9.0 – 9.5
熔点(℃) 1900
热导率(W/m·K) 15 – 20
热膨胀系数(×10⁻⁶/°C) 2.8 – 3.2(温度范围:20~1000°C)

材料特点

  • 极高强度:在高温环境下仍保持出色的力学性能

  • 优异热稳定性:适用于1200°C以上长期工况

  • 高致密结构:热压工艺保证低孔隙率与稳定结构

  • 低热膨胀系数:适配热冲击和高精度应用

  • 耐腐蚀性强:抗酸碱、抗氧化性能良好,适用于严苛化学环境

应用领域

氮化硅陶瓷基板因其独特性能,广泛应用于:

  • 高温结构件与支撑部件

  • 功率模块散热与电绝缘底板

  • 航空发动机、燃气轮机零部件

  • 半导体设备与真空设备中的耐高温绝缘部件

  • 高强度、耐腐蚀工业精密器件