Seramik Ürüne Uygulanan Silikon Nitrit (Si₃N₄)
Silikon nitrit seramikleri yüksek sıcaklık, şok ve darbeye karşı son derece dirençlidir. Mükemmel ısı direnci ve darbe direnci, yüksek mukavemetle birleştiğinde silikon nitrit, yüksek sıcaklık ve yüksek yük uygulamalarında öncelikli bir tercih haline gelir.
Silikon nitrit seramiklerinin yaygın uygulamaları: Yarıiletken işleme ekipmanları, Genel endüstriyel makineler, Isıya dayanıklı parçalar.
Silikon nitrit, önemli bir yapısal seramik malzemedir. Kayganlık ve aşınma direnci olan süper sert bir atomik kristal malzemedir. Yüksek sıcaklıkta antioksidasyon özelliği ve termal şoklara karşı direnç özelliği bulunmaktadır. 1000°C veya üzerinde havada ısıtıldığında, hızlı soğutma öncesinde hızlı ısıtma parçalanmasına neden olmaz. Silikon nitrit seramiğin mükemmel özellikleri nedeniyle, insanlar genellikle rulmanlar, türbin kanatları, mekanik contalar, kalıcı kalıplar ve diğer mekanik bileşenler yapmak için kullanır. Eğer motor bileşenlerinin ısıtma yüzeyleri yüksek sıcaklıklara dayanıklı ve ısı transferi kolay olmayan silikon nitrit seramiklerden yapılmışsa, dizel motorun kalitesini artırabilir, yakıt tasarrufu sağlayabilir ve termal verimliliği artırabilir. Çin, Amerika Birleşik Devletleri, Japonya ve diğer ülkeler böyle bir dizel motoru zaten geliştirdi.
Silikon Nitrit Seramiklerinin Üretimi
Silikon nitrit seramiklerin üretim teknolojisi son birkaç yılda hızla gelişmiştir. Üretim teknolojileri genellikle reaksiyon sinterleme yöntemi, sıcak presleme sinterleme yöntemi, atmosfer sinterleme yöntemi ve hava basıncı sinterleme yöntemi üzerinde odaklanmaktadır. Silisyum nitrit üretiminin başlıca tipleri hava basıncı sinterlemesidir. Hava basıncı sinterlenmiş silikon nitrit, ultra yüksek sertlik ve olağanüstü termal şok direnci ile yüksek performanslı bir bilimsel ve teknolojik seramik malzemedir. Silikon nitrit, yüksek sıcaklık direnci açısından diğer seramik malzemelere göre çok üstündür ve aynı zamanda oksidasyon direnci, dayanıklılık ve sürünme direnci gibi mükemmel özelliklere sahiptir. Ayrıca, silikon nitritin kendi düşük termal iletkenliği ve yüksek aşınma direnci vardır, bu nedenle en zorlu ortamlara uygulanabilir. Asit ve alkali korozyon direnci açısından, hidroflorik asit dışında, yüksek sıcaklık altında güçlü anti-korozyon yeteneği ve anti-oksidasyon ile diğer inorganik asitlerle reaksiyona girmez.
Özellikler
Hidroflorik asit dışında, diğer inorganik asitlerle reaksiyona girmez (reaksiyon denklemi: Si₃N₄ + 12 HF3 SiF4 ↑ + 4 NH3 ↑) ve güçlü korozyon önleyici özelliğe sahiptir.
- Silikon nitrit seramik malzemeler, yüksek sıcaklık dayanıklılığı ve mükemmel termal şok direnci özelliklerine sahip hassas seramik malzemelerdir.
- Mükemmel mekanik dayanıklılık ve yüksek sıcaklık direnci.
- Küçük termal genleşme katsayısı ve daha iyi termal şok direnci.
- Kimyasal stabilite, aşınma direnci, mükemmel korozyon direnci.
- Asit gaz ortamında 1200 dereceye kadar ısıtıldığında istikrarlı bir şekilde kullanılabilir.
Silikon Nitrit Uygulaması
Silikon nitrit, ileri refrakter malzemeler olarak kullanılır. Örneğin, Si₃N₄-SIC refrakter malzeme olarak patlayıcı fırın ve diğer parçalarda kullanılır; ve Si₃N₄-BN malzemesi olarak BN ile birleştirilmiş yatay sürekli döküm ayrım halkası için kullanılır. Si₃N₄-BN serisi yatay sürekli döküm ayrılma halkası, homojen yapıya sahip ve yüksek mekanik dayanıklılığa sahip ince yapı seramik malzemedir. İyi termal şok direncine sahiptir ve sıvı çelik tarafından ıslatılmaz, bu da döküm teknolojisi gereksinimleriyle uyumludur.
Silikon Nitrit Seramiğinin Temel Performans Verileri
| Malzeme | - | Si₃N₄ |
|---|---|---|
| Sinterleme Yöntemi | - | Gaz Basınçlı Sinterleme |
| Yoğunluk | g/cm³ | 3.22 |
| Renk | - | Koyu Gri |
| Su Emme Oranı | % | 0 |
| Gençlik Modülü | Gpa | 290 |
| Vickers Sertliği | Gpa | 18 - 20 |
| Basınç Dayanımı | Mpa | 2200 |
| Bükülme Dayanımı | Mpa | 650 |
| Termal İletkenlik | W/m.K | 25 |
| Termal Şok Direnci | Δ (°C) | 450 - 650 |
| Maksimum Çalışma Sıcaklığı | °C | 1200 |
| Hacim Direnci | Ω·cm | > 10 ^ 14 |
| Dielektrik Sabiti | - | 8.20 |
| Dielektrik Dayanımı | kV/mm | 16 |
* Oda sıcaklığı ortamında testler;
* Yukarıdaki bilgiler sadece karşılaştırma amacıyla sunulmaktadır.Tam
Silikon Nitrit (Si₃N₄)
Galeri
-
Silikon Nitrit (Si₃N₄) Hassas Seramik İşleme -
Silikon Nitrit (Si₃N₄) Hassas Seramik İşleme -
Silikon Nitrit (Si₃N₄) Hassas Seramik İşleme -
Silikon Nitrit (Si₃N₄) Hassas Seramik İşleme