
ഒരു കോമ്പോസിറ്റ് ഷീറ്റ് സബ്സ്ട്രേറ്റ് എന്നത് ഒരു അടിസ്ഥാന മെറ്റീരിയലിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, സാധാരണയായി ഷീറ്റ് രൂപത്തിൽ, അത് രണ്ടോ അതിലധികമോ വ്യത്യസ്തമായ ഭൗതികമോ രാസപരമോ ആയ ഘട്ടങ്ങൾ സംയോജിപ്പിച്ച് അതിൻ്റെ വ്യക്തിഗത ഘടകങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ മികച്ച ഗുണങ്ങളുള്ള ഒരു പുതിയ മെറ്റീരിയൽ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. വികസിത വ്യാവസായിക സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ബലം, കാഠിന്യം, മറ്റ് നിർദ്ദിഷ്ട പ്രവർത്തന ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയുടെ സന്തുലിതാവസ്ഥ കൈവരിക്കുന്നതിന്, കഠിനവും, ഉറപ്പിക്കുന്നതുമായ ഘട്ടം (സെറാമിക് കണികകൾ അല്ലെങ്കിൽ നാരുകൾ പോലുള്ളവ) ഉപയോഗിച്ച് കഠിനവും ഇഴയുന്നതുമായ മാട്രിക്സ് (മെറ്റൽ അല്ലെങ്കിൽ പോളിമർ പോലുള്ളവ) സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് പലപ്പോഴും ഉൾപ്പെടുന്നു.
ഈ സബ്സ്ട്രേറ്റുകൾ കൂടുതൽ പ്രോസസ്സിംഗിനുള്ള ഒരു അടിസ്ഥാന പ്ലാറ്റ്ഫോമായി അല്ലെങ്കിൽ ആവശ്യപ്പെടുന്ന ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഒരു പ്രധാന ഘടനാപരമായ ഘടകമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നു.
തയ്യൽ ചെയ്ത പ്രോപ്പർട്ടികൾ: ഒരു മെറ്റീരിയലിൽ കാണാത്ത ഒരു പ്രത്യേക കൂട്ടം ഗുണങ്ങളുള്ള ഒരു മെറ്റീരിയൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാനുള്ള കഴിവാണ് പ്രാഥമിക നേട്ടം. ഇതിൽ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു:
ഉയർന്ന ശക്തി-ഭാരം അനുപാതം: പ്രത്യേകിച്ച് കാർബൺ അല്ലെങ്കിൽ സെറാമിക് നാരുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഉറപ്പിച്ച പോളിമർ അല്ലെങ്കിൽ മെറ്റൽ മാട്രിക്സ് കോമ്പോസിറ്റുകളിൽ.
മെച്ചപ്പെടുത്തിയ വസ്ത്ര പ്രതിരോധം: ടങ്സ്റ്റൺ കാർബൈഡ് അല്ലെങ്കിൽ സെറാമിക് പോലുള്ള കഠിനമായ കണികകൾ ഒരു മെറ്റൽ മാട്രിക്സിൽ ഉൾച്ചേർത്ത് നേടിയെടുക്കുന്നു.
മെച്ചപ്പെട്ട താപ അല്ലെങ്കിൽ വൈദ്യുത ചാലകത: ചാലക നാരുകൾ അല്ലെങ്കിൽ കണികകൾ സംയോജിപ്പിച്ച്.
നിയന്ത്രിത താപ വികാസം: അർദ്ധചാലകങ്ങളുടെ വികാസവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നതിന് ഇലക്ട്രോണിക്സിൽ നിർണായകമാണ്.
മൾട്ടി-ഫങ്ഷണാലിറ്റി: ഒരേസമയം ഘടനാപരമായ പിന്തുണ നൽകൽ, പ്രതിരോധം ധരിക്കൽ, തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റ് എന്നിവ പോലെ ഒന്നിലധികം റോളുകൾ നിർവഹിക്കാൻ ഒരൊറ്റ കോമ്പോസിറ്റ് ഷീറ്റ് രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയും.
അനിസോട്രോപ്പി: പ്രത്യേക ലോഡ്-ചുമക്കുന്ന ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ, വിന്യസിച്ചിരിക്കുന്ന നാരുകൾ കാരണം ഒരു ദിശയിൽ ശക്തമായിരിക്കുന്നത് പോലെയുള്ള പ്രോപ്പർട്ടികൾ ദിശാസൂചകമായി (അനിസോട്രോപിക്) രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയും.
"കോമ്പോസിറ്റ് ഷീറ്റ് സബ്സ്ട്രേറ്റ്" ഒരു വിശാലമായ വിഭാഗമാണ്. പ്രധാന തരങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:
മെറ്റൽ മാട്രിക്സ് കോമ്പോസിറ്റുകൾ (എംഎംസി): സെറാമിക് കണങ്ങൾ (ഉദാ. സിലിക്കൺ കാർബൈഡ്, ബോറോൺ കാർബൈഡ്) അല്ലെങ്കിൽ നാരുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഉറപ്പിച്ച ലോഹ അടിത്തറ (ഉദാ. അലുമിനിയം, ചെമ്പ്).
സെറാമിക് മെട്രിക്സ് കോമ്പോസിറ്റുകൾ (CMC): ഒരു സെറാമിക് മെട്രിക്സ് (ഉദാ. സിലിക്കൺ കാർബൈഡ്) സെറാമിക് നാരുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, മോണോലിത്തിക്ക് സെറാമിക്സുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അസാധാരണമായ ഉയർന്ന താപനില ശക്തിയും പൊട്ടൽ കാഠിന്യവും നൽകുന്നു.
പോളിമർ മാട്രിക്സ് കോമ്പോസിറ്റുകൾ (പിഎംസി): തുടർച്ചയായ നാരുകൾ (ഉദാ. കാർബൺ, ഗ്ലാസ്, അരാമിഡ്) ഉപയോഗിച്ച് ഉറപ്പിച്ച പോളിമർ റെസിൻ (ഉദാ. എപ്പോക്സി). എയ്റോസ്പേസിലും സ്പോർട്സ് ചരക്കുകളിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന ക്ലാസിക് "സംയോജിത" ഷീറ്റുകളാണ് ഇവ.
ലാമിനേറ്റഡ് കോമ്പോസിറ്റുകൾ: വ്യത്യസ്ത മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഒന്നിലധികം പാളികൾ (ഉദാ. ലോഹങ്ങൾ, പോളിമറുകൾ) പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ച് ഓരോ ലെയറിൽ നിന്നും ഉരുത്തിരിഞ്ഞ ഗുണങ്ങളുള്ള ഒരു ഷീറ്റ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു.
ഹൈടെക് വ്യവസായങ്ങളിൽ കമ്പോസിറ്റ് ഷീറ്റ് സബ്സ്ട്രേറ്റുകൾ അടിസ്ഥാനമാണ്:
ഇലക്ട്രോണിക്സ് പാക്കേജിംഗ്: അർദ്ധചാലക ചിപ്പുകൾക്കും സർക്യൂട്ടുകൾക്കും സബ്സ്ട്രേറ്റുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:
ഡയറക്ട് ബോണ്ടഡ് കോപ്പർ (DBC): പവർ മൊഡ്യൂളുകൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ചെമ്പ് ഇരുവശത്തും ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു സെറാമിക് ഷീറ്റ് (Al₂O₃ അല്ലെങ്കിൽ AlN പോലെ).
മെറ്റൽ കോർ പിസിബികൾ: എൽഇഡി ലൈറ്റിംഗിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന വൈദ്യുത പാളിയും സർക്യൂട്ട് ലെയറും ഉള്ള ഒരു മെറ്റൽ ബേസ് (അലുമിനിയം പോലെ).
എയ്റോസ്പേസ് & ഡിഫൻസ്: വിമാനത്തിൻ്റെ തൊലികൾ, ഉപഗ്രഹ ഘടകങ്ങൾ, കവച സംവിധാനങ്ങൾ എന്നിവയുടെ ഘടനാപരമായ പാനലുകൾ എന്ന നിലയിൽ, ഭാരം കുറഞ്ഞതും ഉയർന്ന കരുത്തും നിർണായകമാണ്.
വെയർ-റെസിസ്റ്റൻ്റ് ലൈനറുകൾ: ടങ്സ്റ്റൺ കാർബൈഡോ മറ്റ് ഹാർഡ് ഫേസുകളോ അടങ്ങിയ എംഎംസി ഷീറ്റുകൾ ഖനനം, കൃഷി, മെറ്റീരിയൽ കൈകാര്യം ചെയ്യൽ എന്നിവയിൽ ഉപകരണങ്ങൾ ലൈൻ ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റ്: ഉയർന്ന പവർ ഇലക്ട്രോണിക്സിൽ ഹീറ്റ് സിങ്കുകൾ അല്ലെങ്കിൽ സ്പ്രെഡറുകൾ, ഉയർന്ന താപ ചാലകത (ഉദാഹരണത്തിന്, Al-SiC) ഉള്ള സംയുക്തങ്ങളെ സ്വാധീനിക്കുന്നു.
ദ്രുത അവലോകനത്തിനുള്ള പ്രധാന സവിശേഷതകൾ ഇനിപ്പറയുന്ന പട്ടിക സംഗ്രഹിക്കുന്നു:
| സവിശേഷത | വിവരണം | പ്രയോജനം |
| പ്രധാന ആശയം | രണ്ടോ അതിലധികമോ വ്യത്യസ്ത വസ്തുക്കൾ സംയോജിപ്പിച്ച് നിർമ്മിച്ച അടിസ്ഥാന ഷീറ്റ്. | ഒരു മെറ്റീരിയലിന് അസാധ്യമായ പ്രോപ്പർട്ടി കോമ്പിനേഷനുകളുള്ള മെറ്റീരിയലുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നത് പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കുന്നു. |
| പ്രധാന തത്വം | സിനർജി. മാട്രിക്സും റൈൻഫോഴ്സ്മെൻ്റും ചേർന്ന് മികച്ച ഗുണങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. | ഒപ്റ്റിമൽ ബാലൻസ് കൈവരിക്കുന്നു, ഉദാ., മാട്രിക്സിൽ നിന്നുള്ള കാഠിന്യവും ബലപ്പെടുത്തലിൽ നിന്നുള്ള കാഠിന്യവും. |
| പൊതുവായ ബലപ്പെടുത്തലുകൾ | കണികകൾ (കാർബൈഡ്, സെറാമിക്), നാരുകൾ (കാർബൺ, ഗ്ലാസ്). | വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന കരുത്ത് പോലുള്ള നിർദ്ദിഷ്ട സവിശേഷതകൾ നൽകുന്നു. |
| സാധാരണ മെട്രിസുകൾ | ലോഹങ്ങൾ (Al, Cu), പോളിമറുകൾ (എപ്പോക്സി), സെറാമിക്സ് (SiC). | തുടർച്ചയായ ഘട്ടം പ്രദാനം ചെയ്യുന്നു, കാഠിന്യം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ബലപ്പെടുത്തൽ ബന്ധിക്കുന്നു. |
| പ്രാഥമിക ഡ്രൈവർ | പ്രകടനവും പ്രവർത്തനവും. | നൂതന എഞ്ചിനീയറിംഗിൽ ഭാരം കുറഞ്ഞതും കാര്യക്ഷമവും മോടിയുള്ളതുമായ ഡിസൈനുകൾ അനുവദിക്കുന്നു. |
| പ്രധാന വ്യവസായങ്ങൾ | ഇലക്ട്രോണിക്സ്, എയ്റോസ്പേസ്, ഓട്ടോമോട്ടീവ്, ഡിഫൻസ്, ഹൈ-എൻഡ് മാനുഫാക്ചറിംഗ്. | ഈ മേഖലകളിലെ സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റത്തിനുള്ള സാമഗ്രികൾ. |
ചുരുക്കത്തിൽ, എ കോമ്പോസിറ്റ് ഷീറ്റ് സബ്സ്ട്രേറ്റ് ഉയർന്ന എഞ്ചിനീയറിംഗ് അടിസ്ഥാന മെറ്റീരിയലാണ്. ഇത് ഒരു ലളിതമായ അസംസ്കൃത വസ്തുവല്ല, ആധുനിക ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അത് ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്തതാക്കുന്ന, നിർദ്ദിഷ്ട മെക്കാനിക്കൽ, തെർമൽ, ഇലക്ട്രിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നതിനായി ആറ്റോമിക് തലം മുതൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒരു സങ്കീർണ്ണ പ്ലാറ്റ്ഫോമാണ്.