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高精度アルミニウムシリコンカーバイド構造部品
AISiC部品

高精度アルミニウムシリコンカーバイド構造部品

アルミ合金とセラミック材料の性能上の利点を併せ持つだけでなく、単一材料の性能上の欠点も効果的に回避できるため、航空、宇宙、船舶、鉄道輸送、新エネルギー車両などのハイテク分野で幅広い応用展望を持っています。

材料特性: 高い比剛性、高い比強度、高い寸法安定性、低い熱膨張係数、優れた波動吸収性、高い耐摩耗性、耐腐食性など。

    AISIC と従来の金属およびセラミック材料の特性の比較:

    アルミニウム合金(7050) チタン合金(TC4) ステンレス鋼(SUS304) シック アルミナ AISiC
    密度(g/cm3) 2.8 4.5 7.9 3.2 3.97 2.8~3.2
    伸長強度(MPa) ≥496 ≥985 ≥520 - - 270-450
    弾性率(Gpa) 69 110 210 330 300 160~280
    曲げ強度(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体アルミニウムシリコンカーバイド複合材料は、界面相のない新しい工法で製造されており、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. アルミニウムシリコンカーバイド - 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、耐腐食性などの特性を備え、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を必要とする高精度、耐摩耗性構造部品に使用されます。


    大量生産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、良好な寸法安定性、高温および低温サイクルでも変形しにくく、複雑な薄肉構造、小型精密穴、渦巻き加工が可能


    2. アルミニウムシリコンカーバイド - 放熱部
    マイクロエレクトロニクス冷却基板/シェル:アルミニウムシリコンカーバイドは、その優れた熱的物理的特性により、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(第1世代はアルミニウム、銅など、第2世代はケワ、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: 高い熱伝導性、表面機能の多様な設計、低い熱膨張係数 (チップ材料の熱膨張係数と同様)、低い溶接多孔性。

    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は熱伝導率が高く、熱膨張係数が低い(熱膨張係数はチップ材料と同等)ため、パッケージ回路の割れ発生確率を効果的に低減し、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、風力発電などにおいて、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、セラミックスなどのマイクロエレクトロニクスパッケージ材料の代替として使用されています。


    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°/°C) 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
    雑誌 8.3 5.9 14 16
    インバー 8.1 1.6 11 14
    銅/モリブデン(15/85) 10 7 160 28
    銅/タングステン(15/85) 17 7.2 190 16