セラミック製品へのシリコンニトリド（Si₃N₄）の応用
シリコンニトリドセラミックスは、熱、衝撃、衝撃に非常に耐性があります。優れた耐熱性と耐衝撃性に加えて、高い強度があり、シリコンニトリドは高温、高負荷のアプリケーションにおいて優先されます。
シリコンニトリドセラミックスの一般的な用途：半導体加工装置、一般産業機械、耐熱部品。
ケイ化窒化物は重要な構造セラミック材料です。 それは潤滑性と耐摩耗性を持つ超硬な原子結晶材料です。 高温での抗酸化性と熱ショックに対する耐性を備えています。 1000°C以上で加熱された場合、急速な冷却後の急速な加熱は破砕を引き起こしません。 シリコンニトリドセラミックスの優れた特性のため、人々はしばしばそれをベアリング、タービンブレード、機械シール、永久金型などの機械部品を作るために使用します。 エンジン部品の加熱面が高温に耐えるシリコンニトリドセラミックスで作られ、熱の伝導が難しい場合、ディーゼルエンジンの品質を向上させ、燃料を節約し、熱効率を向上させることができます。 中国、アメリカ、日本などの国々は既にそのようなディーゼルエンジンを開発しています。
ケイ素窒化物セラミックの製造
過去数年間、シリコンニトリドセラミックスの製造技術は急速に発展しています。 製造技術は主に反応焼結法、熱圧焼結法、大気焼結法、および気圧焼結法に焦点を当てています。 シリコンニトリドの主な製造方法は気圧焼結です。 空気圧焼結窒化ケイ素は、超高硬度と優れた耐熱ショック性を持つ高性能な科学技術セラミックス材料です。 シリコンニトリドは、高温耐性において他のセラミック材料よりも優れており、同時に酸化耐性、強度、クリープ耐性などの優れた特性を持っています。 さらに、シリコンニトリドは独自の低熱伝導率と高い耐摩耗性を持っているため、最も厳しい環境にも適用することができます。 酸とアルカリの腐食に関して、ハイドロフルオリック酸以外では、他の強い抗腐食能力を持つ無機酸とも高温下での抗酸化性に反応しません。
特徴
水素フッ化酸に加えて、他の無機酸と反応しません（反応式：Si₃N₄ + 12 HF3 SiF4 ↑ + 4 NH3 ↑）。強力な耐食性を持っています。
- ケイ素窒化物セラミック材料は、高温強度と優れた熱衝撃耐性を備えた精密セラミック材料です。
- 優れた機械的強度と高温耐性を持っています。
- 小さな熱膨張係数と優れた熱衝撃耐性を持っています。
- 化学的安定性、耐摩耗性、優れた耐食性を持っています。
- 酸性ガス環境で1200度まで加熱されても安定して使用できます。
ケイ素窒化物の応用
シリコンニトリドは高度な耐火材料として使用されています。 例えば、それは高炉やその他の部品に使用され、Si₃N₄-SIC耐火材料として使用されます。また、Si₃N₄-BN材料としてBNと組み合わせた水平連続鋳造分離リングに使用されます。 Si₃N₄-BNシリーズの水平連続鋳造用分離リングは、均一な構造と高い機械強度を持つ微細構造セラミック材料です。 それは優れた熱衝撃耐性を持ち、液体鋼に湿らないため、鋳造技術の要件に合致しています。
窒化ケイ素セラミックの主な性能データ
| 材料 | - | Si₃N₄ |
|---|---|---|
| 焼結方法 | - | ガス圧焼結 |
| 密度 | g/cm³ | 3.22 |
| 色 | - | ダークグレー |
| 吸水率 | % | 0 |
| ヤング率 | Gpa | 290 |
| ヴィッカース硬度 | Gpa | 18 - 20 |
| 圧縮強度 | Mpa | 2200 |
| 曲げ強度 | Mpa | 650 |
| 熱伝導率 | W/m.K | 25 |
| 耐熱ショック性 | Δ (°C) | 450 - 650 |
| 最大使用温度 | °C | 1200 |
| 体積比抵抗率 | Ω·cm | > 10 ^ 14 |
| 誘電率 | - | 8.20 |
| 耐電圧 | kV/mm | 16 |
* 室温環境下でのテスト;
* 上記の情報は比較のために提供されています。正確な
窒化ケイ素（Si₃N₄）
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