Применение нитрида кремния (Si₃N₄) в керамических изделиях
Керамика на основе нитрида кремния обладает высокой стойкостью к теплу, ударам и воздействию. Отличная теплостойкость и ударопрочность в сочетании с высокой прочностью делают нитрид кремния приоритетным для применения в условиях высоких температур и больших нагрузок.
Общие области применения керамики на основе нитрида кремния: оборудование для обработки полупроводников, промышленное оборудование, теплостойкие детали.
Кремниевый нитрид является важным структурным керамическим материалом. Это материал супертвердого атомного кристалла с смазываемостью и износостойкостью. Он обладает антиоксидантными свойствами при высокой температуре и устойчивостью к термическим ударам. При нагревании до 1000°C и выше на воздухе, быстрое охлаждение перед быстрым нагревом не вызовет его фрагментации. Из-за отличных характеристик керамики на основе нитрида кремния, люди часто используют ее для изготовления подшипников, лопаток турбин, механических уплотнений, постоянных форм и других механических компонентов. Если поверхности нагревающихся деталей двигателя изготовлены из керамики на основе нитрида кремния, которая устойчива к высоким температурам и не передает тепло, это может улучшить качество дизельного двигателя, сэкономить топливо и повысить тепловую эффективность. Китай, Соединенные Штаты, Япония и другие страны уже разработали такой дизельный двигатель.
Производство керамики на основе нитрида кремния
Технология производства керамики из нитрида кремния развивается стремительно в последние годы. Основные технологии производства в основном сосредоточены на методе реакционного спекания, методе горячего прессования, атмосферном методе спекания и методе спекания под давлением воздуха. Основные типы производства нитрида кремния - синтерование под давлением воздуха. Воздушное давление спекаемого кремния азотида - это высокопроизводительный научно-технический керамический материал с ультравысокой твердостью и выдающейся термоударной стойкостью. Кремниевый нитрид является значительно превосходящим другие керамические материалы по сопротивлению высоким температурам, и в то же время обладает отличными свойствами, такими как сопротивление окислению, прочность и устойчивость к ползучести. Кроме того, нитрид кремния обладает низкой теплопроводностью и высокой стойкостью к износу, что позволяет применять его в самых требовательных условиях. В терминах устойчивости к коррозии кислот и щелочей, помимо фтороводорода, он не реагирует с другими неорганическими кислотами с сильной антикоррозионной способностью и антиокислительной способностью при высокой температуре.
Характеристики
Помимо гидрофтористой кислоты, она не реагирует с другими неорганическими кислотами (уравнение реакции: Si₃N₄ + 12 HF3 SiF4 ↑ + 4 NH3 ↑) с сильной антикоррозионной способностью.
- Керамические материалы на основе нитрида кремния обладают высокой прочностью при высоких температурах и отличной термической устойчивостью.
- Отличная механическая прочность и высокая температурная стойкость.
- Малый коэффициент теплового расширения и лучшая устойчивость к термическому шоку.
- Химическая стабильность, стойкость к износу, отличная коррозионная стойкость.
- Он может быть стабильно использован при нагреве до 1200 градусов в кислотной газовой среде.
Применение нитрида кремния
Кремниевый нитрид используется в качестве передовых огнеупорных материалов. Например, он используется для доменной печи и других частей с SIC в качестве огнеупорного материала Si₃N₄-SIC; и используется для горизонтального непрерывного литья в сочетании с BN в качестве материала Si₃N₄-BN. Горизонтальное непрерывное литье разделительного кольца серии Si₃N₄-BN - это керамический материал с тонкой структурой, равномерной структурой и высокой механической прочностью. Он обладает хорошей устойчивостью к термическому удару и не будет промокать жидкой сталью, что соответствует требованиям технологии литья.
Основные данные о характеристиках керамики из нитрида кремния
| Материал | - | Si₃N₄ |
|---|---|---|
| Метод спекания | - | Спекание под давлением газа |
| Плотность | г/см³ | 3.22 |
| Цвет | - | Темно-серый |
| Скорость поглощения воды | % | 0 |
| Модуль Юнга | Гпа | 290 |
| Твердость Виккерса | Гпа | 18 - 20 |
| Прочность на сжатие | Мпа | 2200 |
| Прочность на изгиб | Мпа | 650 |
| Теплопроводность | Вт/м·К | 25 |
| Термическая устойчивость | Δ (°C) | 450 - 650 |
| Максимальная рабочая температура | °C | 1200 |
| Объемное сопротивление | Ω·см | > 10 ^ 14 |
| Диэлектрическая постоянная | - | 8.20 |
| Пробивное напряжение | кВ/мм | 16 |
* Тесты проводились в условиях комнатной температуры;
* Приведенная выше информация предоставлена исключительно для сравнения.Точный
Нитрид кремния (Si₃N₄)
Галерея
Обработка керамики из нитрида кремния (Si₃N₄) с высокой точностью
Обработка керамики из нитрида кремния (Si₃N₄) с высокой точностью
Обработка керамики из нитрида кремния (Si₃N₄) с высокой точностью
Обработка керамики из нитрида кремния (Si₃N₄) с высокой точностью