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Substratos cerâmicos Si3N4 Excedem 800 MPa Resistência flexural, reduzindo o risco de fratura do módulo de tração ferroviária em 70%

2022-01-03

Em sistemas de tração ferroviária, os módulos de potência operam sob vibração intensa, ciclos frequentes de partida e parada e choques térmicos repetidos. Substratos convencionais tendem a desenvolver microfissuras ou até mesmo fraturas, tornando-se um elo fraco para a confiabilidade geral do sistema.

Substratos cerâmicos de nitreto de silício (Si₃N₄) agora demonstram resistência à flexão acima de 800 MPa—aproximadamente o dobro da de substratos típicos de AlN. Em testes combinados de vibração e choque térmico simulando condições de tração ferroviária de alta velocidade, o risco de fratura do substrato do módulo foi reduzido em cerca de 70% em comparação com as soluções legadas.

Para fabricantes de equipamentos originais (OEMs) de material rodante e integradores de sistemas, isso significa que, simplesmente atualizando o material do substrato—sem alterar a topologia do circuito ou o tamanho do pacote—eles podem estender os intervalos de manutenção, reduzir as taxas de falha e melhorar a disponibilidade do sistema, especialmente em linhas principais de alta capacidade e rotas interurbanas com janelas de manutenção apertadas.

Sempre que uma aplicação envolve forte vibração, choque mecânico ou partidas a frio frequentes, o Si₃N₄ deve ser um candidato prioritário de substrato, em vez de selecionar apenas com base na condutividade térmica.

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Substratos cerâmicos Si3N4 Excedem 800 MPa Resistência flexural, reduzindo o risco de fratura do módulo de tração ferroviária em 70%

Sempre que uma aplicação envolve forte vibração, choque mecânico ou partidas a frio frequentes, o Si₃N₄ deve ser um candidato prioritário de substrato, em vez de selecionar apenas com base na condutividade térmica.

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