
Kompozit Vərəq Substratı, ayrı-ayrı komponentləri ilə müqayisədə üstün xassələrə malik yeni material yaratmaq üçün iki və ya daha çox fərqli fiziki və ya kimyəvi fazadan ibarət olan, adətən təbəqə şəklində olan əsas materiala aiddir. Qabaqcıl sənaye kontekstlərində bu, tez-tez möhkəm, çevik matrisin (metal və ya polimer kimi) sərt, möhkəmləndirici faza ilə (keramik hissəciklər və ya liflər kimi) gücün, möhkəmliyin və digər spesifik funksional xassələrin tarazlığına nail olmaq üçün birləşdirilməsini əhatə edir.
Bu substratlar sonrakı emal üçün təməl platforma və ya tələbkar tətbiqlərdə əsas struktur komponent kimi xidmət etmək üçün hazırlanmışdır.
Uyğunlaşdırılmış xüsusiyyətlər: Əsas üstünlük, bir materialda tapılmayan xüsusi xüsusiyyətlər dəstinə malik materialı dizayn etmək bacarığıdır. Buraya aşağıdakılar üçün optimallaşdırma daxildir:
Yüksək Gücün Çəki nisbəti: Xüsusilə karbon və ya keramika lifləri ilə gücləndirilmiş polimer və ya metal matrisli kompozitlərdə.
Təkmilləşdirilmiş aşınma müqaviməti: volfram karbid və ya keramika kimi sərt hissəcikləri metal matrisə yerləşdirməklə əldə edilir.
Təkmilləşdirilmiş istilik və ya elektrik keçiriciliyi: keçirici lifləri və ya hissəcikləri daxil etməklə.
Nəzarət olunan İstilik Genişlənməsi: Yarımkeçiricilərin genişlənməsinə uyğunlaşmaq üçün elektronikada kritikdir.
Çoxfunksiyalılıq: Tək kompozit təbəqə eyni vaxtda struktur dəstəyi, aşınma müqavimətini və istilik idarəetməsini təmin etmək kimi bir çox rolu yerinə yetirmək üçün dizayn edilə bilər.
Anizotropiya: Xüsusi yük daşıyan tətbiqlər üçün ideal olan düzlənmiş liflər sayəsində bir istiqamətdə güclü olmaq kimi xüsusiyyətlər istiqamətli (anizotropik) olmaq üçün dizayn edilə bilər.
"Kompozit təbəqə substratı" geniş bir kateqoriyadır. Əsas növlərə aşağıdakılar daxildir:
Metal Matris Kompozitləri (MMC): Keramika hissəcikləri (məsələn, silisium karbid, bor karbid) və ya liflərlə gücləndirilmiş metal əsas (məsələn, alüminium, mis).
Seramik Matris Kompozitləri (CMC): Keramika lifləri ilə gücləndirilmiş keramika matrisi (məsələn, silisium karbid), monolit keramika ilə müqayisədə müstəsna yüksək temperaturda möhkəmlik və qırılma möhkəmliyini təmin edir.
Polimer Matris Kompozitləri (PMC): Davamlı liflərlə (məsələn, karbon, şüşə, aramid) gücləndirilmiş polimer qatranı (məsələn, epoksi). Bunlar aerokosmik və idman mallarında istifadə edilən klassik "kompozit" təbəqələrdir.
Laminatlı Kompozitlər: Müxtəlif materialların bir neçə təbəqəsi (məsələn, metallar, polimerlər) hər bir təbəqədən əldə edilən xüsusiyyətlərə malik təbəqə yaratmaq üçün bir-birinə bağlanır.
Kompozit təbəqə substratları yüksək texnologiyalı sənayelərdə əsasdır:
Elektronikanın qablaşdırılması: Yarımkeçirici çiplər və sxemlər üçün substrat kimi istifadə olunur. Nümunələr daxildir:
Birbaşa Bağlanmış Mis (DBC): Güc modulları üçün istifadə edilən hər iki tərəfə mis birləşdirilmiş keramika təbəqə (Al₂O₃ və ya AlN kimi).
Metal nüvəli PCB-lər: LED işıqlandırma üçün istifadə olunan dielektrik təbəqə və dövrə təbəqəsi olan metal baza (alüminium kimi).
Aerokosmik və Müdafiə: Yüngül və yüksək gücün vacib olduğu təyyarə dəriləri, peyk komponentləri və zireh sistemləri üçün struktur panellər kimi.
Aşınmaya davamlı laynerlər: Volfram karbidindən və ya digər sərt fazalardan ibarət MMC təbəqələr mədənçilik, kənd təsərrüfatı və material emalı sahəsində avadanlıqların xəttləşdirilməsi üçün istifadə olunur.
Termal İdarəetmə: Yüksək istilik keçiriciliyi olan kompozitlərdən (məsələn, Al-SiC) istifadə edərək yüksək güclü elektronikada istilik qəbulediciləri və ya yayıcılar kimi.
Aşağıdakı cədvəldə tez bir baxış üçün əsas xüsusiyyətləri ümumiləşdirir:
| Xüsusiyyət | Təsvir | Üstünlük |
| Əsas Konsepsiya | İki və ya daha çox müxtəlif materialı birləşdirərək hazırlanmış əsas vərəq. | Tək bir material üçün qeyri-mümkün olan xassə birləşmələri ilə materialların yaradılmasına imkan verir. |
| Əsas Prinsip | Sinerji. Matris və möhkəmləndirmə birlikdə üstün xüsusiyyətlər yaratmaq üçün işləyir. | Optimal tarazlığa nail olur, məsələn, matrisdən möhkəmlik və armaturdan sərtlik. |
| Ümumi gücləndiricilər | Hissəciklər (Karbid, Keramika), Liflər (Karbon, Şüşə). | Aşınma müqaviməti və ya yüksək güc kimi xüsusi xüsusiyyətlər verir. |
| Ümumi matrislər | Metallar (Al, Cu), Polimerlər (Epoksi), Keramika (SiC). | Davamlı faza təmin edir, möhkəmlik təklif edir və armaturun bağlanmasını təmin edir. |
| Əsas sürücü | Performans və Funksionallıq. | Qabaqcıl mühəndislikdə yüngül, səmərəli və davamlı dizaynlara imkan verir. |
| Əsas Sənayelər | Elektronika, Aerokosmik, Avtomobil, Müdafiə, Yüksək səviyyəli İstehsalat. | Bu sektorlarda texnoloji tərəqqi üçün əlverişli material. |
Xülasə, a Kompozit təbəqə substratı yüksək səviyyədə hazırlanmış təməl materialdır. O, sadə xammal deyil, xüsusi mexaniki, istilik və elektrik xüsusiyyətlərini təmin etmək üçün atom səviyyəsindən hazırlanmış mürəkkəb platformadır və onu müasir yüksək məhsuldarlıqlı tətbiqlər üçün əvəzolunmaz edir.