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Turkish Siliziumnitrid-Keramik (Si3N4)
Siliciumnitridkeramik hat die vielseitigste Kombination von mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften und ist eine technische Hochleistungskeramik. Ihre Hochtemperaturfähigkeit übertrifft die der meisten Metalle, und sie verfügt über eine ausgezeichnete Kriech- und Oxidationsbeständigkeit. Darüber hinaus ist es aufgrund seiner ausgezeichneten Temperaturwechselbeständigkeit und hohen Abriebfestigkeit ein hervorragender Werkstoff, der auch den härtesten Bedingungen in den anspruchsvollsten industriellen Anwendungen standhält.
Die zwei Haupttypen von Siliziumnitridkeramiken
Gasdruckgesintertes Siliziumnitrid (GPSN)
Dies ist die gängigste Methode zur Herstellung hochfester und komplex geformter Siliciumnitridkomponenten. Beim GPSN-Verfahren wird ein Siliziumnitridpulver verwendet, das mit Sinterhilfsmitteln zur Förderung der Flüssigphasensinterung (in der Regel Yttriumoxid, Magnesiumoxid und/oder Aluminiumoxid) sowie mit Bindemitteln zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit des keramischen Grünlings gemischt wird. Das Pulver wird in die gewünschte Form gepresst, und es kann eine Grünbearbeitung erfolgen. Die Presslinge werden dann in einen Ofen mit Stickstoff-Druckatmosphäre gegeben, um die Verdichtung zu unterstützen und die Verdampfung/Zersetzung von Silizium, Stickstoff und Zusatzstoffen zu verhindern.
Heißgepresstes Siliziumnitrid (HPSN)
HPSN wird durch einachsiges Pressen von Siliziumnitridpulver (mit Sinterzusätzen) bei gleichzeitiger Wärmezufuhr hergestellt. Für dieses Verfahren ist eine besondere Art von Presse und Werkzeug erforderlich. Es entsteht ein Siliziumnitrid mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften, allerdings können nur einfache Formen hergestellt werden. Da es unmöglich ist, ein heißgepresstes Bauteil grün zu bearbeiten, ist das Diamantschleifen die einzige Möglichkeit, komplexe Geometrien herzustellen. Aufgrund der hohen Kosten und der Schwierigkeiten, die mit dem Diamantschleifen und Heißpressen verbunden sind, beschränkt sich die Anwendung in der Regel auf die Herstellung einfacher Bauteile in kleinen Mengen.
Eigenschaften von Siliziumnitrid-Keramik
Eigenschaften von Siliziumnitridkeramik
- Sehr geringe Dichte;
- Sehr hohe Bruchzähigkeit;
- Gute Biegefestigkeit;
- Ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit: hohe thermische Belastungsparameter;
- Extrem hohe Betriebstemperatur.
Mechanische Eigenschaften von Siliziumnitrid
| Eigenschaften | Einheit | GPSN | HPSN | HTCSNS |
|---|---|---|---|---|
| Farbe | -- | Grau oder schwarz | Grau oder schwarz | Grau oder schwarz |
| Dichte | g/cm³ | 3.2 | 3.3 | 3.25 |
| Härte | GPa | 15 | 16 | 15 |
| Druckfestigkeit | MPa | 2500 | 3000 | 2500 |
| Biegefestigkeit | MPa | 700 | 900 | 600~800 |
| Bruchzähigkeit | MPa・m1/2 | 5~7 | 6~8 | 6~7 |
| Elastizitätsmodul | GPa | 300 | 300 | 300~320 |
| Poissons-Verhältnis | -- | 0.25 | 0.28 | 0.25 |
Thermische Eigenschaften von Siliziumnitrid
| Eigenschaften | Einheit | GPSN | HPSN | HTCSNS |
|---|---|---|---|---|
| Maximale Einsatztemperatur | ℃(Ohne Last) | 1100 | 1300 | 1100 |
| Wärmeleitfähigkeit @ 25°C | W/(m・K) | 15~20 | 20~25 | 80~100 |
| Thermische Ausdehnung a bei 40-400°C | 1 x 10-6/°C | 3 | 3.1 | 3 |
| Spezifische Wärme | J/(kg・K) | 660 | 650 | 680 |
| Widerstandsfähigkeit gegen thermische Schocks | ℃(In Wasser legen) | 550 | 800 | -- |
Elektrische Eigenschaften von Siliziumnitrid
| Eigenschaften | Einheit | GPSN | HPSN | HTCSNS |
|---|---|---|---|---|
| Dielektrizitätskonstante | 1MHz | 6~8 | 8 | 7.8 |
| Durchschlagfestigkeit (6,35 mm) | ac-kV/mm | 15 | 17 | -- |
| Volumenwiderstand @ 25°C | Ω・cm | ＞1014 | ＞1014 | ＞1014 |
| Volumenwiderstand @ 500°C | Ω・cm | ＞1010 | ＞1010 | ＞1010 |
*Die Werte sind typische Materialeigenschaften und können je nach Produktkonfiguration und Herstellungsprozess variieren. Für weitere Details wenden Sie sich bitte an kontaktieren Sie uns.
*Bei nicht zu hoher Temperatur, Si3N4 hat eine hohe Festigkeit und Schlagzähigkeit, wird aber mit zunehmender Nutzungsdauer über 1200℃ beschädigt, wodurch seine Festigkeit abnimmt, und ist über 1450℃ anfälliger für Ermüdungsschäden, so dass Si3N4 Die Betriebstemperatur beträgt im Allgemeinen nicht mehr als 1300 ℃.
Siliziumnitrid-Keramik Verwendungszwecke
- Rotierende Kugel- und Rollenlager
- Schneidewerkzeuge
- Komponenten des Motors
- Ventile, Kipphebelauflagen, Dichtungsflächen
- Träger für Induktionsheizspulen
- Turbinenschaufeln, Schaufeln, Becher
- Vorrichtungen zum Schweißen und Löten
- Komponenten des Heizelements
- Tiegel
- Walzen und Matrizen zum Formen von Metallrohren
- WIG/Plasma-Schweißdüsen
- Schweißpositionierer
- Präzisionswellen und Achsen in Umgebungen mit hohem Verschleiß
- Thermoelement-Mäntel und -Rohre
- Prozessausrüstung für Halbleiter
Hersteller von Siliziumnitrid-Keramik
Great Ceramic ist ein professioneller Hersteller von Siliziumnitridkeramik. Mit unserer langjährigen Erfahrung im Bereich der Hochleistungskeramik beraten wir Sie gerne zu Materialien, Designs und Anwendungen. Wenn Sie Siliziumnitrid-Platten, -Stäbe, -Rohre oder kundenspezifisch bearbeitete Teile kaufen möchten, wenden Sie sich bitte an uns, und unsere Experten werden Ihnen gerne weiterhelfen.
