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Aluminium-Siliziumkarbid-Strukturteil für die Luft- und Raumfahrt, Marineschiffe, den Schienenverkehr und den Bereich neue Energiefahrzeuge
Vergleich der Eigenschaften von AISIC mit herkömmlichen Metall- und Keramikmaterialien:
| Aluminiumlegierung (7050) | Titanlegierung (TC4) | Edelstahl (SUS304) | SIC | Aluminiumoxid | AISiC | |
| Dichte (g/cm3) | 2.8 | 4.5 | 7.9 | 3.2 | 3,97 | 2,8-3,2 |
| Dehnungsstärke (MPa) | ≥496 | ≥985 | ≥520 | - | - | 270-450 |
| Elastizitätsmodul (Gpa) | 69 | 110 | 210 | 330 | 300 | 160-280 |
| Biegefestigkeit (Mpa) | - | - | - | 350-600 | 290 | 230-450 |
| Linearer Ausdehnungskoeffizient (×10/℃) | vierundzwanzig | 8.6 | 17.3 | 4.5 | 7.2 | 4,5-16 |
| Wärmeleitfähigkeit (W/m·K) | 154-180 | 8 | 15 | 126 | 20 | 163-255 |
Bei den Aluminium-Siliziumkarbid-Verbundwerkstoffen mit mittlerem und hohem Körper haben wir eine neuartige Verarbeitungsvorbereitung ohne Grenzflächenphase übernommen, die die Nachteile der Sprödigkeit der Metall-Keramik-Verbundwerkstoffe wirksam vermeidet und die Verarbeitungsleistung und den Anwendungsbereich der Materialien erheblich verbessert.
1. Aluminium-Siliziumkarbid – Strukturteile
Hochfeste Präzisionsstrukturteile – mit den Eigenschaften von geringem Gewicht, hoher Steifigkeit, Dimensionsstabilität, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit, anstelle von Aluminiumlegierungen, Edelstahl, Titanlegierungen, verwendet in hochpräzisen, verschleißfesten Strukturteilen mit Gegengewichtsanforderungen .
| Dichte (g/cm3) | Biegefestigkeit (MPa) | Elastizitätsmodul (GPa) | Dehnungsrate (%) | Dämpfungsverhältnis (ζ,%) | Wärmeleitfähigkeit (W/m·K) bei 25℃ | Linearer Ausdehnungskoeffizient (×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 |
2. Aluminium-Siliziumkarbid – Wärmeableitungsteil
Mikroelektronisches Kühlsubstrat/-schale: Aluminium-Siliziumkarbid ist aufgrund seiner überlegenen thermischen physikalischen Eigenschaften als elektronische Verpackungsmaterialien der dritten Generation bekannt und wird häufig im Bereich elektronischer Verpackungen verwendet (die erste Generation wie Aluminium, Kupfer; die zweite Generation wie z wie Kewa, Kupfer-Molybdän, Kupfer-Wolfram-Legierung usw.).
| Dichte (g/cm) | Biegefestigkeit (MPa) | Elastizitätsmodul (GPa) | Wärmeleitfähigkeit (W/m·K) bei 25℃ | Linearer Ausdehnungskoeffizient (×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 |
Produktvorteile: Hohe Wärmeleitfähigkeit, vielfältiges Design der Oberflächenfunktion, niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient (ähnlich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Spanmaterials), geringe Schweißporosität.
Grundplatte des IGBT-Gehäuses: Die Wärmeleitfähigkeit von Aluminium-Siliziumkarbid ist hoch und der Wärmeausdehnungskoeffizient niedrig (der Wärmeausdehnungskoeffizient ähnelt dem des Chipmaterials), wodurch die Wahrscheinlichkeit von Rissen im Gehäuseschaltkreis wirksam verringert und die Lebensdauer des Produkts verbessert wird. In Hochgeschwindigkeitszügen, neuen Energiefahrzeugen, Radar und der Windenergieerzeugung werden Aluminium, Kupfer, Kupfer-Wolfram, Kupfer-Molybdän, Beryllium, Keramik und andere Mikroelektronik-Verpackungsmaterialien ersetzt.
| Materialien | Dichte (g/cm*) | Längenausdehnungskoeffizient (x 10°/ ° C) | Wärmeleitfähigkeit (W/m·K) | Spezifische Steifigkeit (Gpa cm/g) |
| AISIC | 2,8-3,2 | 4,5-16 | 163-255 | 76-108 |
| Mit | 8.9 | 17 | 393 | 5 |
| KI (6061) | 2.7 | 23 | 171 | 25 |
| Tagebuch | 8.3 | 5.9 | 14 | 16 |
| Invar | 8.1 | 1.6 | 11 | 14 |
| Cu/Mo(15/85) | 10 | 7 | 160 | 28 |
| Cu/W(15/85) | 17 | 7.2 | 190 | 16 |