
Композиттик барак субстраты деп эки же андан көп айырмаланган физикалык же химиялык фазалардан турган негизги материалды билдирет, анын жеке компоненттерине салыштырмалуу жогорку касиеттери бар жаңы материалды түзүү. Өнүккөн өнөр жай контекстинде бул көбүнчө катуу, ийкемдүү матрицаны (металл же полимер сыяктуу) бекем, бекемдөөчү фаза менен (керамикалык бөлүкчөлөр же булалар сыяктуу) күчтүн, бышыктыктын жана башка спецификалык функционалдык касиеттердин тең салмактуулугуна жетүү үчүн бириктирүүнү камтыйт.
Бул субстраттар андан ары кайра иштетүү үчүн фундаменталдык платформа же талап кылынган колдонмолордо негизги структуралык компонент катары кызмат кылуу үчүн иштелип чыккан.
Тийиштүү касиеттери: негизги артыкчылыгы бир материалда кездешпеген касиеттердин белгилүү бир топтому менен материалды долбоорлоо мүмкүнчүлүгү болуп саналат. Бул оптималдаштырууну камтыйт:
Жогорку күч-салмак катышы: Айрыкча, көмүртек же керамикалык жипчелер менен бекемделген полимердик же металл матрицалык композиттерде.
Жакшыртылган эскирүү туруктуулугу: металл матрицасына вольфрам карбиди же керамика сыяктуу катуу бөлүкчөлөрдү киргизүү менен жетишилет.
Жакшыртылган жылуулук же электр өткөргүчтүгү: өткөрүүчү жипчелерди же бөлүкчөлөрдү кошуу менен.
Башкарылуучу жылуулук кеңейүү: жарым өткөргүчтөрдүн кеңейүүсүнө дал келүү үчүн электроникада критикалык.
Көп функционалдуулук: Бир композиттик барак бир эле учурда структуралык колдоо, эскирүү туруштук берүү жана жылуулукту башкаруу сыяктуу бир нече ролдорду аткаруу үчүн иштелип чыгышы мүмкүн.
Анизотропия: касиеттерин багыттуу (анизотроптук) кылып түзсө болот, мисалы, тегизделген жипчелердин аркасында бир багытта күчтүү, бул конкреттүү жүк көтөрүүчү колдонмолор үчүн идеалдуу.
"Композиттик барак субстраты" кеңири категория. Негизги түрлөрү төмөнкүлөрдү камтыйт:
Metal Matrix Composites (MMC): Керамикалык бөлүкчөлөр (мисалы, кремний карбиди, бор карбиди) же жипчелер менен бекемделген металл негизи (мисалы, алюминий, жез).
Керамикалык матрицалык композиттер (CMC): Керамикалык матрица (мисалы, кремний карбиди) керамикалык жипчелер менен бекемделген, монолиттүү керамикага салыштырмалуу өзгөчө жогорку температурадагы бекемдикти жана сынууга бышыктыкты камсыз кылат.
Полимердик матрицалык композиттер (PMC): үзгүлтүксүз жипчелер (мисалы, көмүртек, айнек, арамид) менен бекемделген полимердик чайыр (мисалы, эпоксид). Бул аэрокосмостук жана спорттук товарларда колдонулган классикалык "композиттик" барактар.
Ламинацияланган композиттер: ар кандай материалдардын бир нече катмарлары (мисалы, металлдар, полимерлер) ар бир катмардан алынган касиеттерге ээ баракты түзүү үчүн бири-бирине бириктирилет.
Композиттик барак субстраттары жогорку технологиялык тармактарда негиз болуп саналат:
Электрондук пакеттөө: жарым өткөргүч микросхемалар жана схемалар үчүн субстрат катары колдонулат. Мисалдар төмөнкүлөрдү камтыйт:
Түздөн-түз байланыштырылган жез (DBC): электр модулдары үчүн колдонулган эки тарапка жез байланган керамикалык барак (Al₂O₃ же AlN сыяктуу).
Metal Core PCBs: диэлектрдик катмары жана чынжыр катмары бар металл негизи (алюминий сыяктуу), LED жарыктандыруу үчүн колдонулат.
Аэрокосмос жана Коргоо: Жеңил жана жогорку күч маанилүү болгон учактын терилери, спутник компоненттери жана курал-жарак системалары үчүн структуралык панелдер катары.
Кийүүгө туруктуу лайнерлер: Вольфрам карбиди же башка катуу фазаларды камтыган MMC барактары тоо-кен, айыл чарба жана материалды иштетүүдө жабдууларды линиялоо үчүн колдонулат.
Жылуулук башкаруу: Жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүккө ээ композиттерди (мисалы, Al-SiC) колдонуу менен жогорку кубаттуулуктагы электроникадагы жылуулукту кабыл алуу же тарагыч катары.
Төмөнкү таблицада тез карап чыгуу үчүн негизги өзгөчөлүктөр келтирилген:
| Өзгөчөлүк | Description | Артыкчылык |
| Негизги түшүнүк | Эки же андан көп түрдүү материалдарды бириктирүү менен жасалган базалык барак. | Бир материал үчүн мүмкүн эмес касиеттери менен материалдарды түзүүгө мүмкүндүк берет. |
| Негизги Принцип | Синергия. Матрица жана арматура жогорку касиеттерди түзүү үчүн бирге иштешет. | Оптималдуу баланска жетет, мис., матрицадан катуулук жана арматурадан катуулук. |
| Жалпы күчтөр | Бөлүкчөлөр (карбид, керамика), була (көмүртек, айнек). | Кийүүгө каршылык же жогорку күч сыяктуу өзгөчө касиеттерди берет. |
| Жалпы матрицалар | Металлдар (Al, Cu), Полимерлер (Эпоксид), Керамика (SiC). | Үзгүлтүксүз фазаны камсыз кылат, катуулукту сунуштайт жана арматураны байлайт. |
| Негизги айдоочу | Аткаруучулук жана Функционалдык. | Өнүккөн инженерияда жеңил, эффективдүү жана бышык конструкцияларга мүмкүндүк берет. |
| Негизги тармактар | Электроника, аэрокосмостук, унаа, коргонуу, жогорку өндүрүш. | Бул секторлордо технологиялык прогресс үчүн мүмкүнчүлүк берүүчү материал. |
Жыйынтыктап айтканда, А Композиттик барак субстраты жогорку инженердик негизделүүчү материал болуп саналат. Бул жөнөкөй чийки зат эмес, бирок белгилүү бир механикалык, жылуулук жана электрдик касиеттерди камсыз кылуу үчүн атомдук деңгээлден иштелип чыккан татаал платформа, аны заманбап жогорку өндүрүмдүүлүктөгү колдонмолор үчүн зарыл кылат.