
कम्पोजिट शीट सब्सट्रेटले आधारभूत सामग्रीलाई जनाउँछ, सामान्यतया पानाको रूपमा, जुन दुई वा बढी भिन्न भौतिक वा रासायनिक चरणहरू मिलेर यसको व्यक्तिगत घटकहरूको तुलनामा उत्कृष्ट गुणहरूको साथ नयाँ सामग्री सिर्जना गर्न मिल्छ। उन्नत औद्योगिक सन्दर्भहरूमा, यसले अक्सर बल, कठोरता, र अन्य विशिष्ट कार्यात्मक गुणहरूको सन्तुलन प्राप्त गर्न कडा, सुदृढीकरण चरण (जस्तै सिरेमिक कण वा फाइबरहरू) सँग कडा, नरम म्याट्रिक्स (जस्तै धातु वा पोलिमर) संयोजन समावेश गर्दछ।
यी सब्सट्रेटहरू थप प्रशोधनको लागि आधारभूत प्लेटफर्मको रूपमा वा माग गरिएका अनुप्रयोगहरूमा मुख्य संरचनात्मक घटकको रूपमा सेवा गर्न इन्जिनियर गरिएको छ।
अनुरूप गुणहरू: प्राथमिक फाइदा भनेको एकल सामग्रीमा नभेटिएको गुणहरूको विशिष्ट सेटको साथ सामग्री डिजाइन गर्ने क्षमता हो। यसमा निम्नका लागि अनुकूलन समावेश छ:
उच्च शक्ति-देखि-तौल अनुपात: विशेष गरी पोलिमर वा धातु म्याट्रिक्स कम्पोजिटहरूमा कार्बन वा सिरेमिक फाइबरहरूसँग प्रबलित।
परिष्कृत पहिरन प्रतिरोध: टंगस्टन कार्बाइड वा सिरेमिक जस्ता कडा कणहरूलाई धातुको म्याट्रिक्समा इम्बेड गरेर प्राप्त गरियो।
सुधारिएको थर्मल वा विद्युतीय चालकता: प्रवाहकीय फाइबर वा कणहरू समावेश गरेर।
नियन्त्रित थर्मल विस्तार: सेमीकन्डक्टरहरूको विस्तारसँग मेल खाने इलेक्ट्रोनिक्समा महत्वपूर्ण।
बहु-कार्यात्मकता: एकल कम्पोजिट पाना धेरै भूमिकाहरू प्रदर्शन गर्न डिजाइन गर्न सकिन्छ, जस्तै संरचनात्मक समर्थन, पहिरन प्रतिरोध, र थर्मल व्यवस्थापन एकै साथ प्रदान गर्न।
एनिसोट्रोपी: गुणहरू दिशात्मक (एनिसोट्रोपिक) हुन ईन्जिनियर गर्न सकिन्छ, जस्तै पङ्क्तिबद्ध फाइबरहरूको कारण एक दिशामा बलियो हुनु, जुन विशिष्ट लोड-असर गर्ने अनुप्रयोगहरूको लागि आदर्श हो।
"कम्पोजिट पाना सब्सट्रेट" एक व्यापक वर्ग हो। मुख्य प्रकारहरू समावेश छन्:
मेटल म्याट्रिक्स कम्पोजिटहरू (MMC): धातुको आधार (जस्तै, एल्युमिनियम, तामा) सिरेमिक कणहरू (जस्तै, सिलिकन कार्बाइड, बोरन कार्बाइड) वा फाइबरहरूद्वारा प्रबलित।
सिरेमिक म्याट्रिक्स कम्पोजिट (सीएमसी): सिरेमिक म्याट्रिक्स (जस्तै, सिलिकन कार्बाइड) सिरेमिक फाइबरले प्रबलित, मोनोलिथिक सिरेमिकको तुलनामा असाधारण उच्च-तापमान बल र फ्र्याक्चर कठोरता प्रदान गर्दछ।
पोलिमर म्याट्रिक्स कम्पोजिट (PMC): एक पोलिमर राल (जस्तै, epoxy) लगातार फाइबर (जस्तै, कार्बन, गिलास, aramid) संग प्रबलित। यी एयरोस्पेस र खेलकुद सामानहरूमा प्रयोग हुने क्लासिक "कम्पोजिट" पानाहरू हुन्।
लेमिनेटेड कम्पोजिटहरू: विभिन्न सामग्रीहरूको बहु तहहरू (जस्तै, धातुहरू, पोलिमरहरू) प्रत्येक तहबाट व्युत्पन्न गुणहरू सहितको पाना सिर्जना गर्न एकसाथ बाँधिएका हुन्छन्।
कम्पोजिट पाना सब्सट्रेटहरू हाई-टेक उद्योगहरूमा आधारभूत हुन्छन्:
इलेक्ट्रोनिक्स प्याकेजिङ्ग: सेमीकन्डक्टर चिप्स र सर्किटहरूको लागि सब्सट्रेटको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। उदाहरणहरू समावेश छन्:
Direct Bonded Copper (DBC): एक सिरेमिक पाना (जस्तै Al₂O₃ वा AlN) तामाको दुबै छेउमा बाँडिएको, पावर मोड्युलहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ।
धातु कोर PCBs: एक धातु आधार (जस्तै एल्युमिनियम) एक डाइलेक्ट्रिक तह र सर्किट तह संग, LED प्रकाश को लागी प्रयोग गरिन्छ।
एयरोस्पेस र रक्षा: विमानको छाला, उपग्रह कम्पोनेन्टहरू, र आर्मर प्रणालीहरूका लागि संरचनात्मक प्यानलहरूको रूपमा, जहाँ हल्का र उच्च शक्ति महत्त्वपूर्ण हुन्छ।
पहिरन-प्रतिरोधी लाइनरहरू: टंगस्टन कार्बाइड वा अन्य कडा चरणहरू भएको MMC पानाहरू खानी, कृषि, र सामग्री ह्यान्डलिङमा उपकरणहरू लाइन गर्न प्रयोग गरिन्छ।
थर्मल व्यवस्थापन: उच्च-शक्ति इलेक्ट्रोनिक्समा तातो सिंक वा स्प्रेडरको रूपमा, उच्च थर्मल चालकता (जस्तै, Al-SiC) को साथ कम्पोजिटहरूको लाभ उठाउँदै।
निम्न तालिकाले द्रुत सिंहावलोकनका लागि मुख्य सुविधाहरूको सारांश दिन्छ:
| सुविधा | विवरण | फाइदा |
| मूल अवधारणा | दुई वा बढी फरक सामग्रीहरू संयोजन गरेर बनाइएको आधार पाना। | एकल सामग्रीको लागि असम्भव सम्पत्ति संयोजनको साथ सामग्रीको सिर्जनालाई सक्षम बनाउँछ। |
| मुख्य सिद्धान्त | सिनर्जी। म्याट्रिक्स र सुदृढीकरण उत्कृष्ट गुणहरू सिर्जना गर्न सँगै काम गर्दछ। | एक इष्टतम सन्तुलन प्राप्त गर्दछ, जस्तै, म्याट्रिक्सबाट कठोरता र सुदृढीकरणबाट कठोरता। |
| साझा सुदृढीकरण | कण (कार्बाइड, सिरेमिक), फाइबर (कार्बन, ग्लास)। | पहिरन प्रतिरोध वा उच्च शक्ति जस्ता विशिष्ट गुणहरू प्रदान गर्दछ। |
| सामान्य म्याट्रिक्स | धातु (Al, Cu), पोलिमर (Epoxy), सिरेमिक (SiC)। | निरन्तर चरण प्रदान गर्दछ, कठोरता प्रदान गर्दछ, र सुदृढीकरण बाध्यकारी। |
| प्राथमिक चालक | प्रदर्शन र कार्यक्षमता। | उन्नत ईन्जिनियरिङ्मा हल्का, कुशल र टिकाउ डिजाइनहरूको लागि अनुमति दिन्छ। |
| प्रमुख उद्योगहरू | इलेक्ट्रोनिक्स, एयरोस्पेस, मोटर वाहन, रक्षा, उच्च-अन्त निर्माण। | यी क्षेत्रहरूमा प्राविधिक प्रगतिको लागि सक्षम सामग्री। |
संक्षेपमा, ए कम्पोजिट पाना सब्सट्रेट एक उच्च ईन्जिनियर गरिएको आधारभूत सामग्री हो। यो एक साधारण कच्चा माल होइन तर एक परिष्कृत प्लेटफर्म हो जुन परमाणु स्तरबाट विशिष्ट मेकानिकल, थर्मल र विद्युतीय गुणहरू प्रदान गर्न डिजाइन गरिएको हो, यसलाई आधुनिक उच्च-सम्पादन अनुप्रयोगहरूको लागि अपरिहार्य बनाउँछ।