Cina Wuxi Special Ceramic Electrical Co.,Ltd Company News

Dalam kendaraan listrik modern, traksi kereta api, dan penggerak industri, modul daya IGBT seringkali mengalami panas berlebih, delaminasi, dan kegagalan akibat kelelahan karena beban termal yang tinggi. Substrat alumina atau aluminium nitrida tradisional tidak dapat menyeimbangkan konduktivitas termal dan ketangguhan mekanik, yang menyebabkan penurunan masa pakai.Substrat Keramik Silikon Nitrida Konduktivitas Termal Tinggi memberikan solusi optimal dengan konduktivitas termal 90–100 W/m·K, kekuatan lentur di atas 600 MPa, dan koefisien ekspansi termal 2.8–3.2×10⁻⁶/K, sangat cocok dengan chip silikon untuk meminimalkan tegangan termal. Ini juga memiliki isolasi listrik yang sangat baik (>20 kV/mm) dan kehilangan dielektrik rendah (

Produsen pompa hidrolik dan sistem bertekanan tinggi seringkali kesulitan dengan keausan cepat dan kegagalan penyegelan pada plunger logam. Paparan terhadap cairan korosif atau bersuhu tinggi menyebabkan goresan, pelubangan, dan kebocoran. Plunger keramik silikon nitrida memberikan solusi yang terbukti. Dengan kekuatan lentur di atas 1000 MPa dan koefisien gesekan di bawah 0,3, ia beroperasi dengan lancar bahkan dalam kondisi kering atau pelumasan yang buruk. Permukaan pelumas dirinya sendiri meminimalkan gesekan dan penumpukan panas, memastikan kinerja penyegelan yang stabil. Tidak seperti baja, Si₃N₄ tidak bereaksi dengan logam cair atau media korosif, menawarkan stabilitas kimia yang sangat baik dan keandalan jangka panjang. Pengujian menunjukkan masa pakai tiga kali lebih lama daripada plunger baja, dengan penyegelan dan stabilitas dimensi yang konsisten. Saat ini, plunger silikon nitrida banyak digunakan dalam pompa pembersih bertekanan tinggi, sistem pelapisan, mesin pres hidrolik, dan unit pengiriman bahan bakar, membantu pelanggan mencapai waktu henti yang lebih rendah dan mengurangi biaya perawatan.

Seiring semikonduktor generasi ketiga seperti SiC, GaN, dan modul IGBT terus berkembang menuju kepadatan daya dan frekuensi switching yang lebih tinggi, pelanggan menghadapi tantangan yang meningkat dalam hal kegagalan termal dan keandalan perangkat. Di bawah operasi suhu tinggi dan arus tinggi, substrat alumina atau aluminium nitrida konvensional seringkali mengalami konduktivitas termal yang rendah dan kekuatan mekanik yang buruk, yang menyebabkan panas berlebih, kelelahan solder, atau delaminasi. Substrat keramik silikon nitrida (Si₃N₄) dengan konduktivitas termal tinggi memberikan solusi terobosan. Diproduksi dari bubuk Si₃N₄ kemurnian tinggi melalui pembentukan presisi dan sintering di atas 2000°C, ia memberikan konduktivitas termal >80 W/(m·K), bersama dengan isolasi yang sangat baik, kehilangan dielektrik rendah, dan kekuatan lentur yang unggul. Tidak seperti bahan konvensional, koefisien ekspansi termal silikon nitrida sangat cocok dengan chip silikon, mengurangi tegangan termal dan mencegah delaminasi. Ketangguhan patah yang tinggi dan ketahanan terhadap guncangan termalnya memastikan keandalan di bawah siklus pemanasan yang cepat dan operasi start-stop yang sering, secara signifikan memperpanjang masa pakai modul. Substrat keramik silikon nitrida sekarang banyak diterapkan dalam modul penggerak motor EV, konverter traksi kereta api, sistem kontrol kereta api berkecepatan tinggi, dan unit daya pengisian cepat. Umpan balik pelanggan menunjukkan penurunan suhu sambungan hingga 15% dan peningkatan tiga kali lipat dalam masa pakai siklus termal dibandingkan dengan substrat tradisional. Dengan konduktivitas termal yang tinggi, keandalan mekanik, dan isolasi listriknya, substrat keramik silikon nitrida telah menjadi bahan pilihan untuk pengemasan elektronik daya generasi berikutnya dan manajemen termal, mendukung sistem semikonduktor yang lebih aman, tahan lama, dan efisien.

Dalam industri pembuatan kertas dan peledakan pasir, pelanggan sering menghadapi keausan nosel yang cepat dan penggantian yang sering, menyebabkan waktu henti yang mahal. Nosel logam konvensional cepat terkikis di bawah cairan bertekanan tinggi, kecepatan tinggi, dan lumpur abrasif. Nosel keramik silikon nitrida menawarkan solusi yang kuat. Diproduksi dengan sintering tekan panas dari serbuk Si₃N₄ halus, mereka mencapai kekerasan di atas HRA 93 dan ketahanan aus lebih dari delapan kali lebih besar dari baja tahan karat. Permukaan yang halus dan padat meminimalkan gesekan dan mencegah penyumbatan selama pengoperasian. Nosel ini juga tahan terhadap korosi kimia dari pulp, asam, dan cairan alkali, memberikan masa pakai terus-menerus lebih dari satu tahun dibandingkan hanya beberapa bulan untuk jenis logam. Pengguna melaporkan biaya suku cadang yang lebih rendah, lebih sedikit gangguan perawatan, dan peningkatan efisiensi dewatering dan penyemprotan. Akibatnya, lini produksi mempertahankan konsistensi yang lebih tinggi dan mengurangi konsumsi energi.

Dalam operasi pengecoran die-casting bertekanan rendah dan pengecoran aluminium, banyak pelanggan kesulitan dengan retak dan korosi yang disebabkan oleh aluminium cair dan guncangan termal. Penggantian tabung penambah logam atau tabung pelindung pemanas yang sering tidak hanya meningkatkan biaya perawatan tetapi juga mengganggu stabilitas produksi. Tabung penambah keramik silikon nitrida (Si₃N₄) dan tabung pelindung pemanas memberikan solusi jangka panjang untuk masalah ini. Diproduksi dari bubuk Si₃N₄ kemurnian tinggi dan disinter di atas 2000 °C, komponen keramik ini memiliki kepadatan tinggi, kekuatan mekanik yang luar biasa, dan ketahanan guncangan termal yang luar biasa. Bahkan di bawah pemanasan dan pendinginan yang cepat, mereka mempertahankan integritas struktural penuh dan tahan terhadap infiltrasi aluminium. Koefisien ekspansi termal yang rendah dan konduktivitas termal yang sangat baik memastikan distribusi suhu yang seragam, meminimalkan oksidasi logam, dan meningkatkan efisiensi energi. Dalam operasi berkelanjutan, tabung penambah silikon nitrida dapat bekerja selama ribuan jam tanpa penggantian, sementara tabung pelindung pemanas secara efektif memperpanjang umur elemen pemanas. Data lapangan menunjukkan bahwa pelanggan yang menggunakan komponen Si₃N₄ mengalami stabilitas produksi hingga 30% lebih tinggi dan kualitas aluminium cair yang lebih bersih.Dengan kekuatan suhu tinggi, ketahanan korosi, dan umur pakai yang panjang, bagian struktural keramik silikon nitrida menjadi bahan kunci untuk operasi pengecoran aluminium modern.

Untuk mesin industri dan pengguna motor listrik, kegagalan bantalan dan pemeliharaan yang sering adalah tantangan utama yang mempengaruhi efisiensi biaya dan produktivitas.korosi, dan kegagalan pelumasan, terutama di lingkungan yang keras atau kecepatan tinggi. Bola Keramik Silikon Nitrida Kekuatan Tinggi, disinter di bawah penekan isostatik panas, memberikan solusi yang unggul.Ini menawarkan daya tahan dan stabilitas yang tak tertandingiTingkat keausan 40% lebih rendah daripada baja, memastikan operasi yang lancar bahkan di bawah pelumasan yang buruk atau kontaminasi. Sifat pelumasan dan anti korosifnya membuatnya ideal untuk turbin angin laut, sistem aerospace, dan mesin vakum.Pelanggan melaporkan interval pemeliharaan hingga 3 kali lebih lama dibandingkan dengan bantalan baja, meminimalkan downtime dan meningkatkan produktivitas. Dalam spindel presisi, kebisingan dan kenaikan suhu berkurang lebih dari 20%, sementara umur operasi terus menerus melebihi 10.000 jam, memberikan penghematan jangka panjang yang terukur. Dengan keuntungan ini, bola keramik silikon nitrida semakin diadopsi dalam aplikasi bantalan canggih yang membutuhkan daya tahan, stabilitas,dan biaya pemeliharaan yang rendah untuk memenuhi kebutuhan peralatan industri generasi berikutnya.

Dalam motor EV, spindel alat mesin, dan sistem turbin angin, pelanggan menghadapi masalah berulang dengan keausan bantalan dan korosi listrik dalam kondisi kecepatan tinggi dan suhu tinggi. Bola baja tradisional cenderung terlalu panas, teroksidasi, dan gagal saat terkena arus liar — memperpendek umur sistem dan meningkatkan biaya perawatan. Untuk mengatasi tantangan ini, Bola Keramik Silikon Nitrida (HIP) Berkinerja Tinggi yang Ditekan Isostatik Panas memberikan solusi yang terbukti. Dibuat dari bubuk Si₃N₄ ultra-murni dan disinter di atas 2000°C, proses HIP memastikan kepadatan penuh dan struktur bebas pori, menghasilkan ketangguhan dan stabilitas termal yang luar biasa. Bola keramik menggabungkan isolasi listrik tinggi dengan kekuatan mekanik tinggi, mencegah pelapukan listrik dan memastikan pengoperasian yang stabil bahkan pada suhu hingga 1000°C. Dengan berat hanya 40% dari bola baja, ia mengurangi inersia rotasi dan pembangkitan panas. Permukaan pelumas dirinya sendiri meminimalkan gesekan dan memungkinkan pengoperasian bebas perawatan, ideal untuk keandalan jangka panjang dalam motor EV dan spindel presisi. Aplikasi meliputi: Bantalan bor gigi (≈1mm) — memastikan stabilitas kecepatan ultra-tinggi Bantalan motor EV (≈10mm) — menghilangkan erosi listrik Bantalan generator turbin angin (≈50mm) — meningkatkan daya tahan dan keselamatan Dengan keunggulan desain ringan, ketahanan aus, isolasi, dan umur panjang, bola keramik silikon nitrida HIP mendefinisikan ulang standar keandalan untuk rekayasa bantalan modern.

Dalam sistem pemanas aluminium cair, tabung pelindung pemanas logam atau grafit sering mengalami oksidasi dan korosi, yang menyebabkan kegagalan yang sering terjadi. Tabung Pelindung Pemanas Silikon Nitrida memberikan daya tahan yang luar biasa, menampilkan kekuatan lentur di atas 800 MPa, konduktivitas termal 25–30 W/m·K, dan ketahanan terhadap guncangan termal yang unggul. Si₃N₄ tidak membasahi aluminium cair dan secara kimiawi inert, menjaga kemurnian logam selama operasi jangka panjang. Itu dapat menahan siklus termal ekstrem hingga 1000°C tanpa retak, memastikan transfer panas yang stabil dan melindungi elemen pemanas dari paparan logam langsung. Laporan lapangan menunjukkan masa pakai yang melebihi 12 bulan, mengurangi frekuensi perawatan hingga 70% dan meningkatkan efisiensi pemanasan hingga 15%. Produk ini telah menjadi pilihan utama untuk pabrik die casting, pengecoran aluminium, dan tungku peleburan kontinu yang mencari efisiensi energi dan keandalan. Dengan mencegah kontaminasi dan memperpanjang interval servis, tabung pemanas Si₃N₄ memberikan penghematan biaya dan stabilitas proses yang konsisten dalam kondisi industri yang keras.

Karena teknologi SiC (silikon karbida) dan GaN (gallium nitride) terus membentuk kembali industri elektronik tenaga, permintaan untuk bahan kemasan yang andal dan berkinerja tinggi meningkat.Substrat keramik silikon nitrida (Si3N4), dengan kehilangan dielektrik rendah, kekuatan isolasi yang tinggi, dan ketahanan mekanik yang luar biasa, telah menjadi pilihan utama untuk aplikasi modul daya canggih. Dibuat dari bubuk Si3N4 kemurnian tinggi dan disinter di atas 2000 °C, substrat keramik silikon nitrida mencapai konstanta dielektrik di bawah 8 dan tangen kerugian (tanδ) < 0.001, memastikan kehilangan energi minimal pada frekuensi tinggi. dengan kekuatan lentur melebihi 800MPa dan ketahanan kelelahan termal yang luar biasa,substrat mempertahankan integritas struktural bahkan dalam kondisi siklus termal yang keras. Untuk modul semikonduktor bertenaga tinggi seperti IGBT, MOSFET, dan perangkat SiC, sifat dielektrik rendah memastikan transmisi sinyal yang efisien,sementara kekuatan mekanik yang tinggi meningkatkan keandalan dan ketahanan getaranDibandingkan dengan alumina dan aluminium nitrida, substrat Si3N4 menggabungkan konduktivitas termal yang tinggi (> 80W/m·K) dengan ketahanan fraktur yang unggul, menjadikannya ideal untuk sistem penggerak EV,unit kontrol traksi kereta api, dan modul pengisian cepat. Saat ini, substrat keramik silikon nitrida banyak digunakan dalam sistem kontrol motor energi baru, inverter industri, modul konversi daya, dan penguat stasiun basis 5G,memberikan isolasi yang stabil dan disipasi panas yang efektifDengan keseimbangan kinerja termal, listrik, dan mekanik yang tak tertandingi, substrat Si3N4 mendefinisikan kembali standar kemasan semikonduktor generasi berikutnya.

Modul daya kendaraan listrik sering beroperasi dalam kondisi ekstrem — arus tinggi, frekuensi tinggi, dan siklus termal berkelanjutan. Tekanan ini menyebabkan delaminasi, kelelahan solder, dan akhirnya kegagalan perangkat. Substrat Silikon Nitrida Isolasi Tinggi direkayasa untuk mengatasi masalah ini dengan menggabungkan konduktivitas termal tinggi (≥90 W/m·K), kekuatan dielektrik superior (≥20 kV/mm), dan ketahanan mekanik yang luar biasa (≥600 MPa) dalam satu platform. Dengan CTE sebesar 3×10⁻⁶/K, substrat sangat cocok dengan chip silikon atau SiC, mengurangi kelelahan termal dan meningkatkan keandalan jangka panjang. Metalurgi tembaga AMB atau DBC memberikan adhesi yang sangat baik dan resistansi termal yang rendah untuk pembuangan panas yang efisien. Data lapangan menunjukkan bahwa modul berbasis Si₃N₄ dapat beroperasi lebih dari 2000 jam pada suhu 125°C tanpa degradasi, dan mempertahankan stabilitas di lebih dari 100.000 siklus termal. Saat ini, substrat Si₃N₄ banyak digunakan dalam inverter traksi EV, pengisi daya on-board, konverter DC-DC, dan sistem penyimpanan energi, memberikan pengoperasian yang lebih aman, kepadatan daya yang lebih tinggi, dan masa pakai yang lebih lama dibandingkan dengan keramik tradisional. Untuk produsen yang mencari keandalan generasi berikutnya, teknologi ini memastikan kinerja isolasi listrik dan manajemen termal yang luar biasa di lingkungan otomotif yang keras.