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航空、航空宇宙、船舶、鉄道輸送、新エネルギー車分野に使用されるアルミニウム炭化ケイ素構造部品

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航空、航空宇宙、船舶、鉄道輸送、新エネルギー車分野に使用されるアルミニウム炭化ケイ素構造部品

アルミニウム合金とセラミック材料の両方の性能上の利点だけでなく、単一材料の性能上の欠点も効果的に回避し、航空、航空宇宙、船舶、鉄道輸送、新エネルギー車両、その他のハイテク分野で幅広い応用の見通しを持っています。 。


材料特性: 高比剛性、高比強度、高寸法安定性、低熱膨張係数、良好な波吸収性、高耐摩耗性、耐食性...など。

    AISIC の特性と従来の金属およびセラミック材料の比較:

    アルミニウム合金(7050) チタン合金(TC4) ステンレス鋼(SUS304) SIC アルミナ AISiC
    密度(g/cm3) 2.8 4.5 7.9 3.2 3.97 2.8-3.2
    伸びの強さ(MPa) ≥496 ≥985 ≥520 - - 270-450
    弾性率(Gpa) 69 110 210 330 300 160-280
    曲げ強さ(Mpa) - - - 350-600 290 230-450
    線膨張係数(×10/℃) 24 8.6 17.3 4.5 7.2 4.5-16
    熱伝導率(W/m・K) 154-180 8 15 126 20 163-255


    当社が採用した中高ボディアルミニウム炭化ケイ素複合材料は、界面相のない新しいタイプの製造準備であり、金属セラミック複合材料の脆さの欠点を効果的に回避し、材料の加工性能と適用範囲を大幅に向上させます。

    1. アルミニウム炭化ケイ素 - 構造部品
    高強度精密構造部品 - 軽量、高剛性、寸法安定性、耐摩耗性、耐食性の特性を備え、アルミニウム合金、ステンレス鋼、チタン合金の代わりに、カウンターウェイト要件のある高精度、耐摩耗性構造部品に使用されます。 。


    大量の AISiC 複合材料の性能パラメータ


    密度(g/cm3) 曲げ強度(MPa) 弾性率(GPa) 伸び率(%) 減衰比(ζ,%) 熱伝導率(W/m・K)@25℃ 線膨張係数(×10/℃) 25~200℃
    S45 SiC/AI 2.925 298 172 1.2 0.42 203 11.51
    S50 SiC/AI 2.948 335 185 / 0.52 207 10.42
    S55 SiC/AI 2.974 405 215 / 0.66 210 9.29
    S60 SiC/AI 2.998 352 230 / 0.7 215 8.86


    製品の利点: 軽量、高剛性、優れた寸法安定性、高温と低温のサイクルが変形しにくい、複雑な薄肉構造、小さなサイズの精密穴、渦巻きを加工できます。


    2.アルミニウム炭化ケイ素 - 放熱部品
    マイクロエレクトロニクス冷却基板/シェル: 炭化アルミニウムシリコンは、その優れた熱物理的特性により第 3 世代の電子パッケージング材料として知られており、電子パッケージングの分野で広く使用されています (アルミニウム、銅などの第 1 世代、アルミニウム、銅などの第 2 世代)。 Kewa、銅モリブデン、銅タングステン合金など)。


    密度(g/cm) 曲げ強度(MPa) 弾性率(GPa) 熱伝導率(W/m・K) @25℃ 線膨張係数(×10°/℃) 25~200℃
    T60SIC/AI 2.998 260 229 220 8.64
    T65SIC/AI 3.018 255 243 236 7.53
    T70SIC/AI 3.05 251 258 217 6.8
    T75SIC/AI 3.068 257 285 226 5.98


    製品の利点:高い熱伝導率、表面機能の多様化設計、低い熱膨張係数(チップ材料の熱膨張係数と同等)、低い溶接気孔率。

    IGBTパッケージベースプレート:アルミニウムシリコンカーバイドの熱伝導率は高く、熱膨張係数は低いため(熱膨張係数はチップ材料と同様です)、パッケージ回路の亀裂の可能性を効果的に低減し、製品の耐用年数を向上させます。 高速鉄道、新エネルギー車両、レーダー、風力発電において、アルミニウム、銅、銅タングステン、銅モリブデン、ベリリウム、セラミック、その他のマイクロエレクトロニクスのパッケージ材料に代わるものです。


    AISICと他の包装材料の性能パラメータの比較


    材料 密度 (g/cm*) 線膨張係数(×10°/℃) 熱伝導率(W/m・K) 比剛性(Gpa・cm/g)
    AISIC 2.8-3.2 4.5-16 163-255 76-108
    8.9 17 393 5
    AI (6061) 2.7 23 171 25
    ジャーナル 8.3 5.9 14 16
    インバール 8.1 1.6 11 14
    Cu/Mo(15/85) 10 7 160 28
    銅/W(15/85) 17 7.2 190 16