Shapal Hi M Soft™ – Bearbeitbares Aluminiumnitrid (AlN)

Shapal Hi M Soft™ ist eine hybride, maschinell bearbeitbare Aluminiumnitrid (AlN)-Keramik, die hohe mechanische Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit bietet. Durch die Kombination von Aluminiumnitrid mit Bornitrid hat Tokuyama eine Keramik geschaffen, die in komplexe Formen bearbeitet werden kann und gleichzeitig viele der Vorteile des traditionellen Aluminiumnitrids beibehält. Es zeichnet sich durch hervorragende Bearbeitbarkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit und ausgezeichnete mechanische Festigkeit aus und eignet sich daher für eine breite Palette von Anwendungen.

Precision Ceramics ist ein von Tokuyama autorisierter Vertriebspartner für Shapal Hi M Soft und hat mehr Erfahrung mit diesem Material als jedes andere Unternehmen auf der Welt.

Material Vorteile

  • Hervorragende Bearbeitbarkeit – Shapal Hi M Soft kann mit einer Vielzahl von Methoden wie Bohren, Drehen und Fräsen bearbeitet werden, um hochpräzise komplexe Formen zu erhalten.
  • Hervorragende Versiegelungsfähigkeit im Vakuum
  • Hohe Wärmeleitfähigkeit – ca. 4-mal so viel Wärmeleitfähigkeit wie die von Aluminiumoxid
  • Hohe mechanische Festigkeit und Biegefestigkeit, vergleichbar mit der von Aluminiumoxid
  • Transparenz – lässt sichtbares Infrarotlicht leicht durchdringen
  • Ausgezeichnete elektrische Isolierung
  • Geringe Wärmeausdehnung, ähnlich der von Silizium
  • Niedriger dielektrischer Verlust
  • Hohe Korrosionsbeständigkeit – keine Beeinträchtigung durch geschmolzene Metalle
  • Höchste Reinheit – verunreinigt geschmolzenes Metall auch bei hohen Temperaturen nicht

Anwendungen

  • Entladungskanäle für elektrische Antriebe für Hall-Effekt-Triebwerke
  • Elektronikkomponenten, bei denen elektrische Isolierung und Wärmeableitung erforderlich sind
  • Komponenten, bei denen eine niedrige Dielektrizitätskonstante und ein geringer Dissipationsfaktor erforderlich sind
  • Vakuum-Komponenten
  • Teile und Komponenten, für die ein niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient erforderlich ist
  • Kühlkörper
  • Tiegel für die Vakuumbeschichtung
  • Spezielle feuerfeste Teile wie Schutzrohre

    Material Eigenschaften

    Mechanische Eigenschaften

    EigenschaftEinheitenShapal Hi M Soft
    Dichteg/cm32.88
    ElastizitätsmodulGPa176
    Poissonsche Konstante0.31
    Festigkeit KeramikMPa980
    Biegefestigkeit @ -100CMPa340
    Biegefestigkeit @ 25°CMPa300
    Biegefestigkeit @ 500°CMPa325
    Biegefestigkeit @ 1000°CMPa350
    Härte300g380

    Wärmetechnische Eigenschaften

    EigenschaftEinheitenShapal Hi M Soft
    Wärmeleitfähigkeit @ -100°CW/mK100
    Wärmeleitfähigkeit @ 25°CW/mK92
    Wärmeleitfähigkeit @ 500°CW/mK55
    Wärmeleitfähigkeit @ 1000°CW/mK35
    Temperaturwechselbeständigkeit ΔT°C400
    CTE1 25°C ➞ 400°C10-6/K4.8
    CTE1 25°C ➞ 600°C10-6/K4.9
    CTE1 25°C ➞ 800°C10-6/K5
    Maximale Temperatur (oxidierend) 2°C1000
    Maximale Temperatur (inert)2
    °C 1900

    1 Der Wärmeausdehnungskoeffizient (WAK) beschreibt, wie sich die Größe eines Objekts bei einer Temperaturänderung ändert.

    2 Keine Belastung

    Elektrische Eigenschaften

    EigenschaftEinheitenShapal Hi M Soft
    Widerstandsfähigkeit @ 20°COhm-cm
    Dielektrizitätskonstante (ε) @ 25°C1 MHz6.8
    Streuverlust (tan δ) @ 25°C1 MHz0.001
    Dielektrische Stärke @ 25°CkV/mm65
    Volumenwiderstand @ 25°COhm-cm1 x 1015
    Volumenwiderstand @ 500°COhm-cm3.2 x 1010
    Volumenwiderstand @ 1000°COhm-cm4.6 x 105

    Haftungsausschluss: Die angegebenen Werte sind Mittelwerte und typisch für die Ergebnisse von Testproben. Sie dienen lediglich als Anhaltspunkt für die Gestaltung von Keramikkomponenten und stellen in keiner Weise eine Garantie dar. Die tatsächlichen Werte können je nach Form und Größe der geplanten Komponente variieren.

    Datenblätter

    Shapal Hi M Soft

    Shapal Hi M Soft™

    Machinable Aluminum Nitride

    Shapal-Bearbeitung

    Shapal Hi M Soft is a hot-pressed material available in a variety of billet sizes; the largest being approximately 12″ x 12″ x 3.25″ (305mm x 305mm x 84mm). From slab form, it is cut into smaller blocks and machined into bars, tubes, disks, or other custom designs with very tight tolerances.

    Precision Ceramics is a Tokuyama authorized distributor of Shapal Hi M Soft and has more experience with this material than any other company in the world. We can supply Shapal in blocks, bars, rods, plates, or custom machined parts from our facility that has been optimized for high tolerance ceramic production.

    Precision Ceramics is your Shapal machining specialist for your technical ceramic prototyping & manufacturing needs. We are happy to provide help on materials, design, and application. If you are looking for a supplier of machinable Aluminum Nitride components or would like to buy Shapal, please contact us and one of our experts will be happy to assist you.

    Häufig gestellte Fragen

    • Was ist der Unterschied zwischen Macor und Shapal?

      Shapal Hi M Soft und Macor Glaskeramik werden oft miteinander verglichen, da es sich bei beiden um maschinell bearbeitbare Keramiken handelt. Diese beiden Materialien haben jedoch deutlich unterschiedliche mechanische und thermische Eigenschaften. Die folgenden Faktoren sollten Sie bei der Wahl zwischen Macor und Shapal berücksichtigen.

      Wärmeleitfähigkeit

      Shapal Hi M ist ein thermischer Leiter mit 90 W/(m K), Macor ist ein thermischer Isolator mit einer Wärmeleitfähigkeit von 1,46 W/(m K)

      Thermischer Zyklus

      Shapal ist nicht anfällig für Temperaturschocks, während Macor anfällig für Temperaturschocks ist – wenn die Komponenten schnelle Aufheiz- und Abkühlzyklen haben, ist Shapal die bessere Wahl.

      Maximale Temperatur

      Shapal hat eine viel höhere maximale Einsatztemperatur von 1900C (in einer inerten Atmosphäre) und 1000C (in Luft).

      Festigkeit

      Shapal bietet im Vergleich zu Macor eine bessere Biegefestigkeit (300 zu 94 MPa) und eine bessere Druckfestigkeit (1200 zu 345 MPa).

      Kosten

      Macor ist ein preiswerteres Material als Shapal Hi M Soft. Wenn es anstelle von Shapal verwendet werden kann, lassen sich in der Regel erhebliche Kosteneinsparungen erzielen.

    • Was sind die Vorteile von Shapal?

      Shapal Hi M Soft™ ist eine hybride Art von maschinell bearbeitbarer Aluminiumnitrid-Keramik, die eine hohe mechanische Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit bietet. Durch die Kombination von Aluminiumnitrid mit Bornitrid hat Tokuyama eine Keramik geschaffen, die sich leicht zu komplexen Formen verarbeiten lässt und gleichzeitig viele der Vorteile des traditionellen Aluminiumnitrids beibehält. Es zeichnet sich durch ausgezeichnete Bearbeitbarkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit und hervorragende mechanische Festigkeit aus und eignet sich daher für eine Vielzahl von Anwendungen. Einige weitere Vorteile von Shapal sind:

      • Kann mit einer Vielzahl von Methoden wie Bohren, Drehen und Fräsen bearbeitet werden, um komplexe Formen mit hoher Präzision zu erzeugen.
      • Hervorragende Versiegelungsfähigkeit im Vakuum
      • Ungefähr fünfmal so hohe Wärmeleitfähigkeit wie die von Aluminiumoxid
      • Hohe Widerstandsfähigkeit & Biegefestigkeit von 30kg/mm² ist vergleichbar mit der von Aluminiumoxid
      • Ausgezeichnete elektrische Isolierung
      • Geringe Wärmeausdehnung
      • Niedriger dielektrischer Verlust
    • Wofür kann Shapal verwendet werden?

      Shapal Hi M Soft™ ist ein Hybridtyp maschinell bearbeitbarer Aluminiumnitridkeramik, der eine hohe mechanische Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit bietet. Es zeichnet sich durch hervorragende Bearbeitbarkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit und ausgezeichnete Festigkeit aus und eignet sich daher für eine Vielzahl von Anwendungen, wie z.B. die folgenden:

      • Elektronikkomponenten, bei denen elektrische Isolierung und Wärmeableitung erforderlich sind
      • Komponenten, bei denen eine niedrige Dielektrizitätskonstante und ein geringer Dissipationsfaktor erforderlich sind
      • Armaturenteile, bei denen ein niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient erforderlich ist
      • Vakuum-Komponenten
      • Komponenten, die einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten erfordern
      • Kühlkörper
      • Tiegel für die Vakuumbeschichtung
      • Spezielle feuerfeste Teile wie Schutzrohre
    • Was ist der Unterschied zwischen Shapal und Aluminiumnitrid?

      Reines Aluminiumnitrid ist häufig das Material der Wahl für Anwendungen mit hoher Wärmeleitfähigkeit. Da es sich jedoch um ein so hartes Material handelt, ist es oft kostspielig, es in kleinen Mengen oder nicht standardisierten Größen herzustellen. Shapal Hi M Soft ist ein maschinell bearbeitbarer Aluminiumnitrid/Bornitrid-Verbundwerkstoff, der in unglaublich engen Toleranzen und komplizierten Formen bearbeitet werden kann und dennoch eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit aufweist.

    • Wie groß ist die Maximalgröße von Shapal, die ich bestellen kann?

      Wir haben kürzlich die verfügbare Maximalgröße von Shapal auf 300mm x 300mm x 64mm erhöhen können. Wir haben viele Standardgrößen von Shapal auf Lager und können auf Anfrage vollständig bearbeitete Komponenten oder Nicht-Standardgrößen liefern.

    • Wie hoch ist die maximale Temperatur von Shapal Hi M Soft?

      Shapal kann bei Temperaturen bis zu 1.900°C in einer inerten Atmosphäre und bis zu 1.000°C in einer oxidierenden Atmosphäre verwendet werden. Klicken Sie hier für weitere Informationen über die Materialeigenschaften von Shapal.