氮化硅的品質(zhì)對應(yīng)用效果的影響

       在選購氮化硅時(shí)，需要通過注意多方面的細(xì)節(jié)，確保氮化硅的品質(zhì)，且品質(zhì)的好壞，也會對應(yīng)用效果造成一定的影響。那么，氮化硅的品質(zhì)對其應(yīng)用效果的影響主要體現(xiàn)在哪些方面呢？

       一、機(jī)械性能：硬度與韌性決定耐用性

?       硬度與耐磨性?，氮化硅的莫氏硬度達(dá)9.5（接近金剛石10），可大幅降低磨損率。若純度不足或晶界存在缺陷，耐磨性顯著下降，導(dǎo)致軸承、切削工具等部件在高壓、高速工況下快速失效。

       ?斷裂韌性與抗彎強(qiáng)度?，氮化硅抗彎強(qiáng)度>800 MPa，斷裂韌性6-8 MPa·m1/2?45。低品質(zhì)材料因晶粒尺寸不均或氣孔率高，易在機(jī)械沖擊下破裂。

        二、熱學(xué)性能：高溫穩(wěn)定性與散熱效率

?       熱導(dǎo)率差異?，高純度β-Si?N?熱導(dǎo)率理論上限為169 W/mK，但實(shí)際受晶格氧含量影響：氧雜質(zhì)每增加1 wt%，熱導(dǎo)率下降約30%?。低導(dǎo)熱材料無法滿足大功率電子器件散熱需求。

?       抗熱震性?，熱膨脹系數(shù)需穩(wěn)定在3.1–3.2×10??/℃。若燒結(jié)工藝不達(dá)標(biāo)，劇烈溫變（>50℃/s）會導(dǎo)致探針臺分層開裂，或渦輪葉片熱疲勞失效。

        三、化學(xué)穩(wěn)定性：耐腐蝕性影響壽命

       氮化硅在強(qiáng)酸（除氫氟酸）、強(qiáng)堿及鹽溶液中幾乎無腐蝕（10% H?SO?浸泡1000小時(shí)無損?5）。但若晶界相含低穩(wěn)定性添加劑，在高溫酸堿環(huán)境下易發(fā)生晶間腐蝕，縮短化工閥門、反應(yīng)器部件壽命。

       四、電學(xué)性能：絕緣性與半導(dǎo)體兼容性

?       絕緣可靠性，高致密氮化硅擊穿電壓達(dá)25 kV/mm?2，適合高壓絕緣層。氣孔率>0.5%時(shí)，漏電流增加引發(fā)半導(dǎo)體器件失效。

?       界面匹配性?，熱膨脹系數(shù)與硅芯片（3.0×10??/℃）匹配，劣質(zhì)材料因熱應(yīng)力失配導(dǎo)致芯片封裝開裂?。

       總之，氮化硅的品質(zhì)對其應(yīng)用效果起到重要作用，因此，在選購氮化硅時(shí)，要通過注意純度、?粒度與比表面積?、?相組成、?氧含量、?密度與導(dǎo)熱系數(shù)?、?檢測報(bào)告等細(xì)節(jié)，確保氮化硅的品質(zhì)是合格的。