Substrat de cristal de zircone stabilisé à l'yttrium
Substrat de cristal de zircone stabilisé à l'yttrium
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Fiche technique sur les substrats de cristaux de zircone stabilisés à l'yttrium
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Structure cristalline |
Cubique |
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Constante de réseau |
a = 5,147 Å |
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Point de fusion (℃) |
2700 |
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Densité (g/cm³) |
6.0 |
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Dureté (Mohs) |
8-8.5 |
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La pureté |
99.99% |
Substrat cristallin de zircone stabilisée à l'yttrium Description
Le substrat cristallin de zircone stabilisée à l'yttrium constitue une plate-forme robuste et stable pour les dispositifs électroniques et énergétiques avancés. Sa conductivité ionique exceptionnelle et sa résistance à la corrosion chimique en font un matériau idéal pour les piles à combustible à oxyde solide, les capteurs d'oxygène et d'autres applications électrochimiques à haute température. Contrairement aux céramiques polycristallines, la structure monocristalline garantit des propriétés thermiques et mécaniques uniformes, sans défauts au niveau des joints de grains. L'ajout d'yttrium permet non seulement de stabiliser la phase zircone, mais aussi d'améliorer la résistance aux chocs thermiques, ce qui fait de ce substrat un choix fiable pour les systèmes de précision fonctionnant dans des conditions extrêmes.
Spécifications des substrats de cristaux de zircone stabilisée à l'yttrium
| Dimensions | 5×5, 10×3, 10×5, 10×10, 15×15, 20×15, 20×20, 25×25 ou sur mesure |
| dia 2” x 0,33 mm, dia 2” x 0,43 mm, dia 2” x 0,5 mm, ou sur mesure | |
| Épaisseur | 0,5 mm, 1,0 mm ou sur mesure |
| Polissage | Simple face ou double face |
| Orientation des cristaux | ± 0.5° |
| Précision de l'orientation du plan de cristal | ± 0.5° |
| Orientation des bords Précision | 2° (des exigences particulières peuvent être satisfaites à 1° près) |
| Angle de coupe (plaquettes hors axe) | Possibilité de traitement personnalisé pour une orientation spécifique des bords avec des angles d'inclinaison allant de 1° à 45°. |
| Rugosité de la surface (Ra) | ≤ 5 Å (5 µm × 5 µm) |
Caractéristiques du substrat en cristal de zircone stabilisé à l'yttrium
- Excellente conductivité ionique: Permet un transport efficace des ions oxygène, ce qui le rend idéal pour les dispositifs électrochimiques à haute température.
- Stabilité thermique et chimique supérieure: Reste stable dans les environnements oxydants et réducteurs à des températures supérieures à 1000°C.
- Pas de limites de grains: La structure monocristalline élimine les défauts des joints de grains, ce qui garantit des performances uniformes.
- Faible écart de dilatation thermique: Compatible avec divers matériaux d'électrodes, réduisant les contraintes thermiques pendant le fonctionnement.
- Résistance mécanique élevée: Résiste aux cycles thermiques et aux charges mécaniques dans des environnements exigeants.
Applications des substrats de cristaux de zircone stabilisés à l'yttrium
- Piles à combustible à oxyde solide (SOFC) : Servent de support à l'électrolyte ou à l'anode en raison de leur conductivité ionique et de leur stabilité élevées.
- Sondes à oxygène : Utilisé dans les capteurs automobiles et industriels pour la détection précise du niveau d'oxygène.
- Électronique à haute température : Constitue un substrat fiable pour les semi-conducteurs soumis à des contraintes thermiques.
- Dispositifs laser et photoniques : Fonctionne comme une base stable pour les revêtements optiques et les réflecteurs laser.
- Composants d'isolation sous vide : Idéal pour les systèmes à ultra-vide grâce à sa faible perméabilité aux gaz.
Piles à combustible à oxyde solide (SOFC)
Capteurs à haute température
Fabrication de semi-conducteurs
Composants d'isolation sous vide
Propriétés de la céramique de zircone stabilisée à l'yttrium
Usinage de matériaux céramiques à base de zircone stabilisée à l'yttrium
La zircone stabilisée à l'yttrium (YSZ) est un matériau céramique de haute performance connu pour sa résistance exceptionnelle à la rupture, sa grande solidité et sa conductivité ionique. Ces caractéristiques en font un matériau idéal pour les environnements exigeants, bien que son usinage nécessite des approches spécialisées en raison de sa dureté et de sa fragilité. Les principaux aspects de l'usinage sont les suivants :
- Découpage: Des outils revêtus de diamants ou une découpe laser de précision sont utilisés pour maintenir l'intégrité des bords et minimiser les microfissures.
- Broyage: La rectification au diamant à grain fin est utilisée pour obtenir des tolérances serrées et des surfaces lisses, en particulier pour les composants à géométrie complexe.
- Forage: L'usinage par ultrasons ou le perçage au diamant de précision permet la formation précise de microcaractéristiques pour les applications de capteurs et de piles à combustible.
- Finition de surface: Le polissage améliore la résistance à l'usure, la biocompatibilité et la stabilité thermique, ce qui le rend adapté à des utilisations techniques avancées.
Substrat de cristal de zircone stabilisé à l'yttrium Emballage céramique
Les produits en céramique de zircone stabilisée à l'yttrium sont généralement emballés dans des sacs scellés sous vide pour éviter l'humidité ou la contamination et enveloppés de mousse pour amortir les vibrations et les impacts pendant le transport, ce qui garantit la qualité des produits dans leur état d'origine.
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