
Kompozit qatlamli substrat deganda, odatda varaq shaklida bo'lgan asosiy material tushuniladi, u ikki yoki undan ortiq aniq fizik yoki kimyoviy fazalardan iborat bo'lib, uning alohida tarkibiy qismlariga nisbatan yuqori xususiyatlarga ega yangi materialni yaratadi. Ilg'or sanoat kontekstlarida bu ko'pincha mustahkam, egiluvchan matritsani (metall yoki polimer kabi) qattiq, mustahkamlovchi faza (keramika zarralari yoki tolalari kabi) bilan mustahkamlik, qattiqlik va boshqa o'ziga xos funktsional xususiyatlar muvozanatiga erishishni o'z ichiga oladi.
Ushbu substratlar keyingi ishlov berish uchun asos platformasi yoki talab qilinadigan ilovalarda asosiy tarkibiy komponent sifatida xizmat qilish uchun ishlab chiqilgan.
Moslashtirilgan xususiyatlar: asosiy afzallik - bitta materialda topilmaydigan ma'lum xususiyatlar to'plamiga ega bo'lgan materialni loyihalash qobiliyati. Bunga quyidagilar uchun optimallashtirish kiradi:
Yuqori kuch-og'irlik nisbati: Ayniqsa, uglerod yoki seramika tolalari bilan mustahkamlangan polimer yoki metall matritsali kompozitlarda.
Kengaytirilgan aşınma qarshiligi: volfram karbid yoki keramika kabi qattiq zarralarni metall matritsaga joylashtirish orqali erishiladi.
Yaxshilangan issiqlik yoki elektr o'tkazuvchanligi: Supero'tkazuvchilar tolalar yoki zarralarni kiritish orqali.
Boshqariladigan issiqlik kengayishi: yarimo'tkazgichlarning kengayishiga mos keladigan elektronikada juda muhim.
Ko'p funktsiyalilik: Bitta kompozit varaq bir vaqtning o'zida tizimli qo'llab-quvvatlash, aşınma qarshilik va issiqlik boshqaruvini ta'minlash kabi bir nechta rollarni bajarish uchun mo'ljallangan bo'lishi mumkin.
Anizotropiya: Xususiyatlar yo'nalishli (anizotropik) bo'lishi uchun ishlab chiqilishi mumkin, masalan, tekislangan tolalar tufayli bir yo'nalishda kuchli, bu maxsus yuk ko'taruvchi ilovalar uchun idealdir.
"Kompozit qatlam substrati" keng toifadir. Asosiy turlarga quyidagilar kiradi:
Metall matritsali kompozitlar (MMC): seramika zarralari (masalan, silikon karbid, bor karbid) yoki tolalar bilan mustahkamlangan metall asos (masalan, alyuminiy, mis).
Seramika matritsa kompozitlari (CMC): Keramika matritsasi (masalan, kremniy karbid) seramika tolalari bilan mustahkamlangan bo'lib, monolit keramika bilan solishtirganda ajoyib yuqori haroratli mustahkamlik va sinish chidamliligini ta'minlaydi.
Polimer Matritsa Kompozitlari (PMC): Uzluksiz tolalar (masalan, uglerod, shisha, aramid) bilan mustahkamlangan polimer qatroni (masalan, epoksi). Bu aerokosmik va sport tovarlarida ishlatiladigan klassik "kompozit" choyshablardir.
Laminatsiyalangan kompozitlar: Har xil materiallarning bir nechta qatlamlari (masalan, metallar, polimerlar) har bir qatlamdan olingan xususiyatlarga ega varaq yaratish uchun bir-biriga bog'langan.
Yuqori texnologiyali sanoatda kompozit qatlamli substratlar asos bo'lib xizmat qiladi:
Elektron qadoqlash: yarimo'tkazgich chiplari va sxemalar uchun substrat sifatida ishlatiladi. Bunga misollar kiradi:
To'g'ridan-to'g'ri bog'langan mis (DBC): Quvvat modullari uchun ishlatiladigan, har ikki tomonga mis bog'langan sopol qatlam (Al₂O₃ yoki AlN kabi).
Metall yadroli PCBlar: LED yoritgichi uchun ishlatiladigan dielektrik qatlam va elektron qatlamli metall taglik (alyuminiy kabi).
Aerokosmik va mudofaa: Samolyot terilari, sun'iy yo'ldosh komponentlari va zirh tizimlari uchun konstruktiv panellar sifatida, bu erda engil va yuqori quvvat muhim ahamiyatga ega.
Aşınmaya bardoshli astarlar: volfram karbidini yoki boshqa qattiq fazalarni o'z ichiga olgan MMC plitalari tog'-kon sanoati, qishloq xo'jaligi va materiallarga ishlov berishda uskunalarni yotqizish uchun ishlatiladi.
Issiqlik boshqaruvi: Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan kompozitlardan (masalan, Al-SiC) foydalanish yuqori quvvatli elektronikada issiqlik qabul qiluvchi yoki tarqatuvchi sifatida.
Quyidagi jadvalda tezkor ko'rib chiqish uchun asosiy xususiyatlar jamlangan:
| Xususiyat | Tavsif | Afzallik |
| Asosiy tushuncha | Ikki yoki undan ortiq turli materiallarni birlashtirgan holda tayyorlangan asosiy varaq. | Bitta material uchun mumkin bo'lmagan xususiyat kombinatsiyalariga ega materiallarni yaratishga imkon beradi. |
| Asosiy tamoyil | Sinergiya. Matritsa va mustahkamlash yuqori xususiyatlarni yaratish uchun birgalikda ishlaydi. | Optimal muvozanatga erishadi, masalan, matritsadan qattiqlik va mustahkamlashdan qattiqlik. |
| Umumiy mustahkamlash | Zarrachalar (karbid, keramika), tolalar (uglerod, shisha). | Aşınma qarshilik yoki yuqori quvvat kabi o'ziga xos xususiyatlarni beradi. |
| Umumiy matritsalar | Metallar (Al, Cu), Polimerlar (Epoksi), Seramika (SiC). | Uzluksiz fazani ta'minlaydi, mustahkamlikni ta'minlaydi va mustahkamlashni bog'laydi. |
| Asosiy haydovchi | Ishlash va funksionallik. | Ilg'or muhandislik sohasida engil, samarali va bardoshli dizaynlarni yaratishga imkon beradi. |
| Asosiy sanoat tarmoqlari | Elektronika, aerokosmik, avtomobilsozlik, mudofaa, yuqori darajadagi ishlab chiqarish. | Ushbu tarmoqlarda texnologik taraqqiyot uchun qulay material. |
Xulosa qilib aytganda, a Kompozit qatlamli substrat yuqori darajada ishlab chiqilgan poydevor materialidir. Bu oddiy xomashyo emas, balki atom darajasidan boshlab o'ziga xos mexanik, issiqlik va elektr xususiyatlarini ta'minlash uchun mo'ljallangan murakkab platforma bo'lib, uni zamonaviy yuqori samarali ilovalar uchun ajralmas qiladi.