Substrat de cristal de zircone stabilisé à l'yttrium
Substrat de cristal de zircone stabilisé à l'yttrium
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Yttria Stabilized Zirconia Crystal Substrate Data Sheet
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Structure cristalline |
Cubique |
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Constante de réseau |
a = 5.147 Å |
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Melting Point (℃) |
2700 |
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Densité (g/cm³) |
6.0 |
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Hardness (Mohs) |
8-8.5 |
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La pureté |
99.99% |
Yttria Stabilized Zirconia Crystal Substrate Description
Yttria stabilized zirconia crystal substrate provides a robust and stable platform for advanced electronic and energy devices. Its exceptional ionic conductivity and resistance to chemical corrosion make it ideal for use in solid oxide fuel cells, oxygen sensors, and other high-temperature electrochemical applications. Unlike polycrystalline ceramics, the single-crystal structure ensures uniform thermal and mechanical properties without grain boundary defects. The addition of yttria not only stabilizes the zirconia phase but also enhances thermal shock resistance, making this substrate a reliable choice for precision systems operating under extreme conditions.
Yttria Stabilized Zirconia Crystal Substrate Specifications
| Dimensions | 5×5, 10×3, 10×5, 10×10, 15×15, 20×15, 20×20, 25×25, or customized |
| dia 2” x 0.33 mm, dia 2” x 0.43 mm, dia 2” x 0.5 mm, or customized | |
| Épaisseur | 0.5 mm, 1.0 mm, or customized |
| Polissage | Single-sided or double-sided |
| Crystal Orientation | <001> ± 0.5° |
| Crystal Plane Orientation Precision | ± 0.5° |
| Edge Orientation Precision | 2° (special requirements can be achieved within 1°) |
| Cutting Angle (Off-Axis Wafers) | Can be custom-processed to specific edge orientation with tilt angles ranging from 1° to 45° |
| Surface Roughness (Ra) | ≤ 5 Å (5 µm × 5 µm) |
Yttria Stabilized Zirconia Crystal Substrate Features
- Excellent ionic conductivity: Enables efficient oxygen ion transport, making it ideal for high-temperature electrochemical devices.
- Superior thermal and chemical stability: Remains stable in oxidizing and reducing environments at temperatures above 1000°C.
- No grain boundaries: Single-crystal structure eliminates grain boundary defects, ensuring uniform performance.
- Low thermal expansion mismatch: Compatible with various electrode materials, reducing thermal stress during operation.
- Résistance mécanique élevée: Withstands thermal cycling and mechanical loads in demanding environments.
Yttria Stabilized Zirconia Crystal Substrate Applications
- Solid oxide fuel cells (SOFCs): Serve as the electrolyte or anode support due to high ionic conductivity and stability.
- Sondes à oxygène : Used in automotive and industrial sensors for precise oxygen level detection.
- High-temperature electronics: Acts as a reliable substrate for semiconductors operating under thermal stress.
- Laser and photonic devices: Function as a stable base for optical coatings and laser reflectors.
- Vacuum insulation components: Ideal for use in ultra-high vacuum systems thanks to its low gas permeability.
Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs)
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.
Yttria Stabilized Zirconia Crystal Substrate Ceramic Packaging
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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