
Kompozitni lisnati supstrat odnosi se na osnovni materijal, obično u obliku lista, koji se sastoji od dvije ili više različitih fizičkih ili kemijskih faza kombiniranih kako bi se stvorio novi materijal s vrhunskim svojstvima u usporedbi s njegovim pojedinačnim komponentama. U naprednim industrijskim kontekstima to često uključuje kombiniranje čvrste, rastegljive matrice (poput metala ili polimera) s tvrdom fazom za pojačanje (poput keramičkih čestica ili vlakana) kako bi se postigla ravnoteža čvrstoće, žilavosti i drugih specifičnih funkcionalnih svojstava.
Ovi su supstrati projektirani da služe kao temeljna platforma za daljnju obradu ili kao osnovna strukturna komponenta u zahtjevnim primjenama.
Prilagođena svojstva: Primarna prednost je mogućnost dizajniranja materijala sa specifičnim skupom svojstava koja se ne nalaze u jednom materijalu. Ovo uključuje optimizaciju za:
Visoki omjer čvrstoće i težine: Posebno u polimernim ili metalnim matričnim kompozitima ojačanim karbonskim ili keramičkim vlaknima.
Poboljšana otpornost na habanje: postiže se ugradnjom tvrdih čestica poput volfram karbida ili keramike u metalnu matricu.
Poboljšana toplinska ili električna vodljivost: ugradnjom vodljivih vlakana ili čestica.
Kontrolirano toplinsko širenje: kritično u elektronici za usklađivanje sa širenjem poluvodiča.
Multifunkcionalnost: Jedna kompozitna ploča može biti dizajnirana za obavljanje višestrukih uloga, kao što je pružanje strukturne potpore, otpornosti na habanje i istovremeno upravljanje toplinom.
Anizotropija: Svojstva se mogu projektirati tako da budu usmjerena (anizotropna), kao što je jaka u jednom smjeru zbog poravnatih vlakana, što je idealno za specifične nosive primjene.
"Kompozitna pločasta podloga" široka je kategorija. Ključne vrste uključuju:
Metalni matrični kompoziti (MMC): metalna baza (npr. aluminij, bakar) ojačana keramičkim česticama (npr. silicij karbid, bor karbid) ili vlaknima.
Keramički matrični kompoziti (CMC): keramički matriks (npr. silicijev karbid) ojačan keramičkim vlaknima, pruža iznimnu čvrstoću pri visokim temperaturama i otpornost na lom u usporedbi s monolitnom keramikom.
Kompoziti polimerne matrice (PMC): polimerna smola (npr. epoksi) ojačana kontinuiranim vlaknima (npr. ugljik, staklo, aramid). To su klasične "kompozitne" ploče koje se koriste u zrakoplovnoj i sportskoj opremi.
Laminirani kompoziti: Višestruki slojevi različitih materijala (npr. metali, polimeri) povezani su zajedno kako bi se stvorila ploča sa svojstvima koja proizlaze iz svakog sloja.
Podloge od kompozitnih ploča temelj su visokotehnoloških industrija:
Pakiranje elektronike: Koristi se kao podloga za poluvodičke čipove i sklopove. Primjeri uključuju:
Izravno vezani bakar (DBC): Keramička ploča (poput Al₂O₃ ili AlN) s bakrom spojenom na obje strane, koristi se za module napajanja.
PCB s metalnom jezgrom: metalna baza (poput aluminija) s dielektričnim slojem i slojem kruga, koja se koristi za LED rasvjetu.
Zrakoplovstvo i obrana: Kao strukturne ploče za obloge zrakoplova, satelitske komponente i oklopne sustave, gdje su mala težina i velika čvrstoća kritični.
Obloge otporne na habanje: MMC ploče koje sadrže volframov karbid ili druge tvrde faze koriste se za oblaganje opreme u rudarstvu, poljoprivredi i rukovanju materijalima.
Upravljanje toplinom: Kao odvodi topline ili raspršivači u elektronici velike snage, koristeći kompozite visoke toplinske vodljivosti (npr. Al-SiC).
Sljedeća tablica sažima ključne značajke za brzi pregled:
| Značajka | Opis | Prednost |
| Osnovni koncept | Osnovna ploča izrađena kombinacijom dva ili više različitih materijala. | Omogućuje stvaranje materijala s kombinacijama svojstava nemogućim za jedan materijal. |
| Ključno načelo | Sinergija. Matrica i ojačanje rade zajedno kako bi stvorili vrhunska svojstva. | Postiže optimalnu ravnotežu, npr. žilavosti matrice i tvrdoće armature. |
| Zajednička pojačanja | Čestice (karbid, keramika), vlakna (ugljik, staklo). | Daje specifična svojstva poput otpornosti na trošenje ili visoke čvrstoće. |
| Uobičajene matrice | Metali (Al, Cu), Polimeri (Epoxy), Keramika (SiC). | Pruža kontinuiranu fazu, nudi žilavost i veže armaturu. |
| Primarni pokretač | Izvedba i funkcionalnost. | Omogućuje lagane, učinkovite i izdržljive dizajne u naprednom inženjerstvu. |
| Ključne industrije | Elektronika, zrakoplovstvo, automobilska industrija, obrana, vrhunska proizvodnja. | Materijal koji omogućuje tehnološki napredak u tim sektorima. |
Ukratko, a Kompozitna pločasta podloga je visoko konstruirani temeljni materijal. To nije jednostavna sirovina, već sofisticirana platforma dizajnirana od atomske razine prema gore kako bi pružila specifična mehanička, toplinska i električna svojstva, što ga čini nezamjenjivim za moderne aplikacije visokih performansi.