陶瓷材料在航空航天上的應(yīng)用

陶瓷材料對(duì)于高度可靠的電子應(yīng)用特別有用。在19世紀(jì)，陶瓷材料應(yīng)用是隔離器和燈泡插座的標(biāo)準(zhǔn)，以及高技術(shù)應(yīng)用陶瓷在無(wú)線電管、早期起搏器和20世紀(jì)30年代廣泛使用的軍用電子設(shè)備上的發(fā)展。

從那時(shí)起，不斷增長(zhǎng)的制造技術(shù)已經(jīng)令人難以置信地將材料類別從普通材料提高到新的混合物和納米技術(shù)，達(dá)到當(dāng)今技術(shù)陶瓷的水平。

性能與材料

與早期的標(biāo)準(zhǔn)陶瓷材料相比，新工藝陶瓷的耐久性、惰性和化學(xué)特性都有所提高。甚至物理性質(zhì)也經(jīng)歷了各種變化。例如，它們不會(huì)像以前那樣容易破碎——這是以前陶瓷應(yīng)用中的一個(gè)常見問(wèn)題。在大多數(shù)應(yīng)用情況下，特別是用于航空航天的應(yīng)用中，陶瓷作為印刷電路板的適當(dāng)材料系統(tǒng)具有多種用途。

陶瓷材料的大優(yōu)點(diǎn)是它們的熱機(jī)械性能。其熱特性包括膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)、熱容量、在熱循環(huán)影響下的老化以及承受較高溫度的能力。上述特性有利于電子應(yīng)用，特別是航空航天。例如，與聚合物和環(huán)氧樹脂不同，陶瓷材料不顯示分解，并且與諸如有機(jī)物的其他物質(zhì)相比，它們的化學(xué)鍵不因熱和紫外輻射而斷裂。此外，陶瓷不會(huì)在深層空間的極端真空中排出氣體。

功能

氧化鋁(Al203)是具成本效益的陶瓷材料，也是常用的陶瓷材料，因?yàn)榕c金屬PCB相比，它具有更強(qiáng)的導(dǎo)熱性。

氮化鋁(AlN)也可以提供優(yōu)異的熱導(dǎo)性能，并且原料成本也高得多，并且通常只在高技術(shù)產(chǎn)品中設(shè)計(jì)。

航空航天電子用陶瓷材料的一些有利特性包括：

熱膨脹系數(shù)-非常接近硅，遠(yuǎn)低于大多數(shù)常用金屬。

優(yōu)良的電氣隔離-即使在長(zhǎng)久高溫下也有長(zhǎng)壽命。

作為絕緣體有著良好的導(dǎo)熱性-有利于熱擴(kuò)散。

穩(wěn)定的介電特性和在高頻下的低損耗。

相對(duì)許多化學(xué)品，水分，溶劑和消耗品來(lái)說(shuō)化學(xué)穩(wěn)定性高。

由于物質(zhì)的一致性老化非常緩慢。

與貴金屬膏燒結(jié)技術(shù)的兼容性-導(dǎo)致高度可靠的導(dǎo)體。

高加工溫度-遠(yuǎn)離正常操作范圍。

熱阻：沒(méi)有典型的熔化、分解或軟化。

機(jī)械剛度-允許剛性載體，硬度和耐磨性的傳感器在真空、流體和工業(yè)污染環(huán)境里工作。

抗EUV，等離子體和離子輻射，以及在高真空中幾乎不放氣，非常適合用于EUV半導(dǎo)體設(shè)備的傳感器。