CHINA Wuxi Special Ceramic Electrical Co.,Ltd Company News

In moderne elektrische voertuigen, tractie in de spoorwegen en industriële aandrijvingen hebben IGBT-vermogensmodules vaak last van oververhitting, delaminatie en vermoeiingsfalen als gevolg van hoge thermische belastingen. Traditionele alumina- of aluminiumnitridesubstraten kunnen thermische geleidbaarheid en mechanische taaiheid niet in evenwicht brengen, wat leidt tot een kortere levensduur.Het keramische substraat van siliciumnitride met hoge thermische geleidbaarheid biedt een optimale oplossing met een thermische geleidbaarheid van 90–100 W/m·K, een buigsterkte van meer dan 600 MPa en een thermische uitzettingscoëfficiënt van 2,8–3,2×10⁻⁶/K, perfect passend bij siliciumchips om thermische spanning te minimaliseren. Het beschikt ook over uitstekende elektrische isolatie (>20 kV/mm) en een laag diëlektrisch verlies (

Fabrikanten van hydraulische pompen en hogedruksystemen kampen vaak met snelle slijtage en afdichtingsfalen van metalen plunjers. Blootstelling aan corrosieve of hoge-temperatuurvloeistoffen leidt tot groeven, putjes en uiteindelijk lekkage. De keramische plunjer van siliciumnitride biedt een bewezen oplossing. Met een buigsterkte van meer dan 1000 MPa en een wrijvingscoëfficiënt van minder dan 0,3 functioneert deze soepel, zelfs onder droge of slecht gesmeerde omstandigheden. Het zelf-smerende oppervlak minimaliseert wrijving en warmteontwikkeling, wat zorgt voor stabiele afdichtingsprestaties. In tegenstelling tot staal reageert Si₃N₄ niet met vloeibare metalen of corrosieve media, wat een uitstekende chemische stabiliteit en langdurige betrouwbaarheid biedt. Tests tonen een levensduur die drie keer langer is dan die van stalen plunjers, met consistente afdichting en dimensionale stabiliteit. Tegenwoordig worden siliciumnitride plunjers veel gebruikt in hogedrukreinigingspompen, coatingsystemen, hydraulische persen en brandstoftoevoereenheden, waardoor klanten minder stilstand en lagere onderhoudskosten realiseren.

Als de derde generatie halfgeleiders zoals SiC, GaN, en IGBT modules blijven evolueren naar een hogere vermogen dichtheid en schakelen frequentie,klanten worden steeds meer geconfronteerd met thermische storingen en de betrouwbaarheid van apparatenOnder hoge temperatuur en hoge stroom hebben conventionele aluminium- of aluminiumnitride-substraten vaak een lage thermische geleidbaarheid en een slechte mechanische sterkte.tot oververhitting leidt, lasvermoeidheid of ontlasten. Het keramische substraat van siliciumnitride (Si3N4) met een hoge thermische geleidbaarheid biedt een baanbrekende oplossing.Gemaakt van hoogzuiver Si3N4-poeder door middel van precisievorming en sintering boven 2000°C, biedt een warmtegeleidbaarheid > 80 W/(m·K), een uitstekende isolatie, een laag dielectrisch verlies en een superieure buigsterkte. In tegenstelling tot conventionele materialen komt de thermische uitbreidingscoëfficiënt van siliciumnitride nauw overeen met die van siliciumchips, waardoor thermische spanning wordt verminderd en delaminatie wordt voorkomen.De hoge breuksterkte en thermische schokbestendigheid zorgen voor betrouwbaarheid bij snelle verwarmingscycli en frequente start-stop-operaties, waardoor de levensduur van de module aanzienlijk wordt verlengd. Siliciumnitride-keramische substraten worden nu op grote schaal toegepast in EV-motor aandrijvingsmodules, spoorweg tractie-omvormers, hogesnelheidstreinbesturingssystemen en sneloplaadende energie-eenheden.Uit feedback van klanten blijkt dat de verbindingstemperatuur tot 15% lager is en dat de thermische cyclusduur drie keer beter is dan bij traditionele substraten. Met hun hoge thermische geleidbaarheid, mechanische betrouwbaarheid en elektrische isolatie,siliciumnitride keramische substraten zijn het voorkeurmateriaal geworden voor de volgende generatie verpakkingen en thermisch beheer van krachtelektronica, waarbij veiligere, duurzamere en efficiëntere halfgeleidersystemen worden ondersteund.

In de papier- en zandstraalindustrie worden klanten vaak geconfronteerd met snelle slijtage van sproeiers en frequente vervangingen, wat leidt tot kostbare stilstand. Conventionele metalen sproeiers eroderen snel onder hoge druk, hoge snelheid vloeistoffen en schurende suspensies. Siliconen nitride keramische sproeiers bieden een robuuste oplossing. Vervaardigd door heetpersen van fijn Si₃N₄ poeder, bereiken ze een hardheid van boven HRA 93 en een slijtvastheid die meer dan acht keer groter is dan die van roestvrij staal. Het gladde, dichte oppervlak minimaliseert wrijving en voorkomt verstopping tijdens het gebruik. Deze sproeiers zijn ook bestand tegen chemische corrosie door pulp, zuren en alkalische vloeistoffen, en bieden een continue levensduur van meer dan een jaar, vergeleken met slechts een paar maanden voor metalen typen. Gebruikers melden lagere kosten voor reserveonderdelen, minder onderbrekingen voor onderhoud en een verbeterde ontwatering en sproei-efficiëntie. Als gevolg hiervan behouden productielijnen een hogere consistentie en een lager energieverbruik.

In gietprocessen onder lage druk en in aluminiumgieterijen worstelen veel klanten met scheuren en corrosie veroorzaakt door gesmolten aluminium en thermische schokken. Frequente vervanging van metalen stijgbuizen of beschermbuizen voor verwarmingselementen verhoogt niet alleen de onderhoudskosten, maar verstoort ook de stabiliteit van de productie. De keramische stijgbuis en beschermbuis voor verwarmingselementen van siliciumnitride (Si₃N₄) bieden een langetermijnoplossing voor deze problemen. Geproduceerd uit hoogzuiver Si₃N₄ poeder en gesinterd boven 2000 °C, hebben deze keramische componenten een hoge dichtheid, uitzonderlijke mechanische sterkte en uitstekende thermische schokbestendigheid. Zelfs bij snelle verhitting en afkoeling behouden ze hun volledige structurele integriteit en zijn ze bestand tegen aluminiuminfiltratie. Hun lage thermische uitzettingscoëfficiënt en uitstekende thermische geleidbaarheid zorgen voor een uniforme temperatuurverdeling, minimaliseren metaaloxidatie en verbeteren de energie-efficiëntie. Bij continu gebruik kunnen siliciumnitride stijgbuizen duizenden uren werken zonder vervanging, terwijl beschermbuizen voor verwarmingselementen de levensduur van verwarmingselementen effectief verlengen. Veldgegevens tonen aan dat klanten die Si₃N₄ componenten gebruiken tot 30% hogere productiestabiliteit en een schonere kwaliteit van het gesmolten aluminium ervaren.Met hun sterkte bij hoge temperaturen, corrosiebestendigheid en lange levensduur worden keramische structurele onderdelen van siliciumnitride essentiële materialen voor moderne aluminium gietprocessen.

Voor industriële machines en gebruikers van elektromotoren zijn storing van lagers en frequent onderhoud de belangrijkste uitdagingen die van invloed zijn op de kostenefficiëntie en productiviteit.corrosie, en smeerafwijking, vooral in ruwe of hoge snelheidsomgevingen. Met een hardheid van meer dan HRA92 en een buigsterkte van meer dan 1000 MPa, is de keramische kogel van siliconnitride met hoge sterkte, gesinterd onder hete isostatische persing, een superieure oplossing.Het biedt ongeëvenaarde duurzaamheid en stabiliteit.De slijtvastheid is 40% lager dan die van staal en zorgt voor een soepele werking, zelfs bij slechte smering of verontreiniging. De eigenschappen van zelfglijmiddel en anti-corrosieve stof maken het ideaal voor marine windturbines, ruimtesystemen en vacuümmachines.Klanten melden onderhoudsintervallen die tot drie keer langer zijn dan bij stalen lagers, waardoor de stilstand tot een minimum wordt beperkt en de productiviteit wordt verbeterd. Bij precisie-spindels wordt het geluid en de temperatuurstijging met meer dan 20% verminderd, terwijl de levensduur van de continue werking meer dan 10.000 uur bedraagt, wat op lange termijn meetbare besparingen oplevert. Met deze voordelen worden siliciumnitride keramische kogels steeds vaker gebruikt in geavanceerde lagers die duurzaamheid, stabiliteit,en lage onderhoudskosten .

In EV-motoren, machine-gereedschapspindels en windturbinesystemen ondervinden klanten terugkerende problemen met lagerslijtage en elektrische corrosie onder hoge snelheid en hoge temperatuuromstandigheden. Traditionele stalen kogels hebben de neiging om oververhit te raken, te oxideren en te falen wanneer ze worden blootgesteld aan zwerfstromen — wat de levensduur van het systeem verkort en de onderhoudskosten verhoogt. Om deze uitdagingen aan te pakken, biedt de High-Performance Hot Isostatic Pressed (HIP) Silicon Nitride Ceramic Ball een bewezen oplossing. Gemaakt van ultra-zuiver Si₃N₄ poeder en gesinterd boven 2000°C, zorgt het HIP-proces voor volledige dichtheid en een poriënvrije structuur, wat resulteert in uitzonderlijke taaiheid en thermische stabiliteit. De keramische kogel combineert hoge elektrische isolatie met hoge mechanische sterkte, waardoor elektrische pitting wordt voorkomen en een stabiele werking wordt gegarandeerd, zelfs bij temperaturen tot 1000°C. Met een gewicht van slechts 40% van een stalen kogel, vermindert het de rotatie-inertie en warmteontwikkeling. Het zelf-smerende oppervlak minimaliseert wrijving en maakt onderhoudsvrije werking mogelijk, ideaal voor langdurige betrouwbaarheid in EV-motoren en precisiespindels. Toepassingen zijn onder meer: Tandheelkundige boorlagers (≈1mm) — zorgen voor ultra-hoge snelheidsstabiliteit EV-motorlagers (≈10mm) — elimineren elektrische erosie Windturbinegeneratorlagers (≈50mm) — verbeteren duurzaamheid en veiligheid Met voordelen als lichtgewicht ontwerp, slijtvastheid, isolatie en lange levensduur, herdefiniëren HIP siliciumnitride keramische kogels de betrouwbaarheidsstandaard voor moderne lagertechniek.

In smeltaluminium verwarmingssystemen hebben metalen of grafiet beschermbuizen voor verwarming vaak last van oxidatie en corrosie, wat leidt tot frequente defecten. De siliciumnitride beschermbuis voor verwarming biedt uitzonderlijke duurzaamheid, met een buigsterkte van meer dan 800 MPa, een thermische geleidbaarheid van 25–30 W/m·K en superieure thermische schokbestendigheid. Si₃N₄ hecht niet aan smeltaluminium en is chemisch inert, waardoor de zuiverheid van het metaal tijdens langdurig gebruik behouden blijft. Het is bestand tegen extreme thermische cycli tot 1000°C zonder te barsten, wat zorgt voor stabiele warmteoverdracht en de verwarmingselementen beschermt tegen directe blootstelling aan metaal. Veldrapporten tonen een levensduur van meer dan 12 maanden, waardoor de onderhoudsfrequentie met 70% wordt verminderd en de verwarmingsefficiëntie met 15% wordt verbeterd. Het product is de voorkeurskeuze geworden voor spuitgietfabrieken, aluminiumgieterijen en continu smeltovens die op zoek zijn naar energie-efficiëntie en betrouwbaarheid. Door contaminatie te voorkomen en de service-intervallen te verlengen, leveren Si₃N₄ verwarmingsbuizen zowel kostenbesparingen als consistente processtabiliteit in zware industriële omstandigheden.

Terwijl SiC (siliciumcarbide) en GaN (galliumnitride) technologieën de vermogenselektronica-industrie blijven hervormen, neemt de vraag naar betrouwbare, hoogwaardige verpakkingsmaterialen toe. Siliciumnitride (Si₃N₄) keramische substraten, met lage diëlektrische verliezen, hoge isolatiewaarde en uitzonderlijke mechanische taaiheid, zijn een topkeuze geworden voor geavanceerde vermogensmoduletoepassingen. Gemaakt van hoogzuiver Si₃N₄ poeder en gesinterd boven 2000°C, bereikt het siliciumnitride keramische substraat een diëlektrische constante van minder dan 8 en een verliesfactor (tanδ) 80W/m·K) met superieure breuktaaiheid, waardoor ze ideaal zijn voor EV-aandrijfsystemen, tractiecontrole-eenheden voor spoorwegen en snellaadmodules. Tegenwoordig worden siliciumnitride keramische substraten veel gebruikt in nieuwe energiemotorcontrolesystemen, industriële omvormers, vermogensconversiemodules en 5G-basisstationversterkers, die stabiele isolatie en effectieve warmteafvoer bieden. Met hun ongeëvenaarde balans van thermische, elektrische en mechanische prestaties herdefiniëren Si₃N₄ substraten de normen voor de volgende generatie halfgeleiderverpakkingen.

Elektrische voertuigvermogensmodules werken vaak onder extreme omstandigheden — hoge stroom, hoge frequentie en continue thermische cycli. Deze belastingen veroorzaken delaminatie, soldeerfatique en uiteindelijk defecten aan het apparaat. De High-Insulation Silicon Nitride Substrate is ontworpen om deze problemen aan te pakken door hoge thermische geleidbaarheid (≥90 W/m·K), superieure diëlektrische sterkte (≥20 kV/mm) en uitzonderlijke mechanische robuustheid (≥600 MPa) te combineren in één platform. Met een CTE van 3×10⁻⁶/K past de substraat perfect bij de silicium- of SiC-chips, waardoor thermische vermoeidheid wordt verminderd en de betrouwbaarheid op lange termijn wordt verbeterd. De AMB- of DBC-koperen metallisatie zorgt voor uitstekende hechting en lage thermische weerstand voor efficiënte warmteafvoer. Velddata tonen aan dat op Si₃N₄ gebaseerde modules meer dan 2000 uur kunnen werken bij 125°C zonder degradatie en stabiliteit behouden over meer dan 100.000 thermische cycli. Tegenwoordig worden Si₃N₄-substraten veel gebruikt in EV-tractie-omvormers, on-board laders, DC-DC-omvormers en energieopslagsystemen, wat een veiligere werking, een hogere vermogensdichtheid en een langere levensduur biedt in vergelijking met traditionele keramiek. Voor fabrikanten die op zoek zijn naar betrouwbaarheid van de volgende generatie, zorgt deze technologie voor uitstekende elektrische isolatie en thermisch beheer in veeleisende automobielomgevingen.