Alesan kanggo Gap Antarane Konduktivitas Termal Praktis lan Teoretis Keramik Silicon Nitride

Silicon nitride (Si₃N₄) minangka bahan keramik struktural kanthi konduktivitas termal intrinsik watara 320 W/(m·K), kanthi konduktivitas termal sing dhuwur lan sifat mekanik sing luar biasa. Thanks kanggo stabilitas sing unggul ing suhu sekitar, Si₃N₄ wis dadi bahan kemasan substrat keramik sing digunakake kanggo industri semikonduktor modern. Nanging, ana prabédan penting antarane konduktivitas termal praktis saka Si₃N₄ lan nilai teoritis. Makalah iki nylidiki faktor utama sing tanggung jawab kanggo divergensi kasebut.

1 Oksigen Lattice

Konduksi panas ing Si₃N₄ utamane diatur dening transmisi fonon. Cacat kisi kalebu lowongan, kesalahan tumpukan lan impurities intergranular nggedhekake panyebaran fonon lan ngrusak konduktivitas termal silikon nitrida.

Oksigen kisi minangka faktor penentu sing ngowahi konduktivitas termal Si₃N₄. Sawise atom oksigen nembus kisi Si₃N₄, lowongan silikon dibentuk, kanthi drastis nyepetake jalur bebas tegese fonon lan ngurangi konduktivitas termal. Kanggo ngedongkrak kinerja termal Si₃N₄, isi oksigen ing bubuk mentah kudu diminimalisir kanggo ngoptimalake aktivitas sintering, dene ukuran partikel wiwitan sing apik ditahan kanggo mblokir kontaminasi oksigen ekstra.

aditif sintering conventional kanggoSi₃N₄minangka sumber utama oksigen kisi liyane. Aditif iki mbentuk fase sekunder intergranular kanthi konduktivitas termal umume ngisor 1 W/(m·K) ing fase cair, sing ngrusak konduktivitas termal akeh Si₃N₄. Panaliten sing ana saiki negesake manawa nggunakake aditif sintering oksida bumi langka nyuda isi oksigen kisi amarga radius ion unsur bumi langka suda. Sintering suhu rendah luwih disenengi kanggo nyuda biaya produksi substrat keramik Si₃N₄ nalika ngamanake densifikasi lengkap lan ukuran gandum sing dikarepake.

Salajengipun, tambahan moderat ngurangi bubuk karbon nyuda pembentukan fase sekunder lan ningkatake kemurnian kisi; karbon bebas sing berlebihan kudu dihindari kanggo entuk konduktivitas termal sing luwih dhuwur.

2 Struktur Kristal Silicon Nitride

Silicon nitride minangka senyawa kovalen banget kanthi bobot molekul 140,68. Rong polimorf sing umum, α‑Si₃N₄ lan β‑Si₃N₄, loro-lorone kalebu ing sistem kristal heksagonal. Amarga keramik Si₃N₄ biasane disinter ing ndhuwur 1800 °C, β‑Si₃N₄ minangka fase kristal sing dominan ing komponen Si₃N₄ sing kasedhiya kanggo komersial.

(1) Daya Nyopir kanggo Pertumbuhan Gandum β‑Si₃N₄

Sisa α‑Si₃N₄ sing ora diowahi nalika transisi fase α‑menyang‑β nyebabake dampak negatif sing nyata marang konduktivitas termal. Mula, transformasi fase lengkap saka α‑Si₃N₄ dadi β‑Si₃N₄ penting kanggo nggampangake nukleasi lan pertumbuhan biji β‑Si₃N₄ kanggo konduktivitas termal sing luwih apik.

(2) Morfologi Biji β‑Si₃N₄ Tuwuh

Konduktivitas termal mundhak kanthi nyata kanthi nambah ukuran butir β‑Si₃N₄, lan durasi anil sing luwih dawa nambah kemampuan transfer panas. Nanging, yen biji-bijian tuwuh ngluwihi ukuran kritis, coarsening gandum tambahan ora bisa nambah kinerja termal.

3 Kapadhetan relatif

Kapadhetan relatif nduwe pengaruh penting marang konduktivitas termal Si₃N₄. Porositas sing luwih dhuwur nyebabake degradasi konduktivitas termal sing jelas. Umumé, keramik Si₃N₄ konduktivitas termal dhuwur nduweni kapadhetan akeh lan difusivitas termal sing dhuwur, lan oksida bumi langka nggampangake fabrikasi silikon nitrida sing padhet. Sintering fase Cairan wajib kanggo nyadari densifikasi keramik silikon nitrida lan kapadhetan pungkasan Si₃N₄ beda-beda miturut paramèter sintering lan cara pangolahan sing béda. Mulane, milih teknik sintering sing cocog penting kanggo nggawe keramik Si₃N₄ konduktivitas termal dhuwur.

Semicorex nawakake kualitas dhuwurspiring ilicon nitrideskanggo proses oksidasi termal. Yen sampeyan duwe pitakon utawa butuh rincian tambahan, aja ragu-ragu hubungi kita.

Kontak telpon # +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com