Azotek krzemu (Si₃N₄)
Azotek krzemu (Si₃N₄) to zaawansowana ceramika inżynieryjna znana z wyjątkowego połączenia właściwości mechanicznych, termicznych i elektrycznych. Ten materiał z azotku krzemu stał się krytycznym rozwiązaniem w branżach wymagających wysokiej wytrzymałości, odporności na zużycie, stabilności termicznej i niezawodności w ekstremalnych warunkach. Składająca się z atomów krzemu i azotu tworzących silną strukturę wiązań kowalencyjnych, ceramika z azotku krzemu oferuje właściwości znacznie przewyższające tradycyjne metale i inne materiały ceramiczne, co czyni ją niezbędną w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, półprzewodnikowym i medycznym.
Przejdź do
Zalety materiałowe
Azotek krzemu ma niższy współczynnik rozszerzalności cieplnej niż inne materiały ceramiczne, co przekłada się na doskonałą odporność na szok termiczny. Jego wyjątkowa twardość przewyższa odporność na wysokie temperatury większości metali, a także wykazuje doskonałą odporność na utlenianie. Pozwala to wytrzymać rygory najbardziej wymagających zastosowań w wysokich temperaturach i przy dużych obciążeniach.
Wyjaśnienie wideo dotyczące azotku krzemu
Zastosowania przemysłowe
Ceramika z azotku krzemu Si₃N₄ jest szeroko stosowana w wielu branżach dzięki wysokiej wytrzymałości, doskonałej odporności na zużycie, wyjątkowej odporności na szok termiczny i niezawodnej izolacji elektrycznej. Poniżej znajduje się podsumowanie kluczowych obszarów zastosowań:
Dostępne stopnie
W Great Ceramic porcelanowa ceramika z azotku krzemu jest oferowana w kilku gatunkach, aby zaspokoić różne potrzeby inżynieryjne:
Ceramika ze spiekanego azotku krzemu pod ciśnieniem gazu (GPSN)
Ceramika z azotku krzemu spiekana gazowo (GPSN) firmy Great Ceramic to wysokowydajne materiały z azotku krzemu wytwarzane w atmosferze azotu o wysokiej temperaturze i ciśnieniu. W porównaniu do azotku krzemu prasowanego na gorąco (HPSN), proces spiekania pod ciśnieniem gazu umożliwia spiekanie w kształcie zbliżonym do siatki i produkcję dużych części o skomplikowanych kształtach przy zachowaniu doskonałych właściwości mechanicznych i termicznych, co czyni go szerzej stosowanym w zastosowaniach przemysłowych. Znany ze zrównoważonej wydajności, przystępnej ceny i szerokiego zakresu zastosowań, GPSN jest obecnie jednym z najczęściej stosowanych rodzajów ceramiki z azotku krzemu.
Charakterystyka materiału
Typowe zastosowania
Great Ceramic może pochwalić się wszechstronnymi możliwościami obróbki ceramiki z azotku krzemu, oferując szeroką gamę znormalizowanych prętów i płyt ceramicznych z azotku krzemu. Great Ceramic zapewnia również pełen zestaw niestandardowych usług przetwarzania dostosowanych do potrzeb klienta, od złożonego formowania części po precyzyjne szlifowanie i polerowanie. Dzięki temu nasze produkty spełniają wysokie wymagania przemysłowe w zakresie wytrzymałości, odporności na zużycie i niezawodności. Produkty te są szeroko stosowane w łożyskach, tłokach, uszczelkach, elementach silnika i innych wysokowydajnych częściach konstrukcyjnych.
Ceramika z azotku krzemu tłoczona na gorąco (HPSN)
Ceramika z azotku krzemu prasowana na gorąco (HPSN) oferowana przez Great Ceramic to ceramika strukturalna o wysokiej gęstości wytwarzana poprzez jednoczesne zastosowanie wysokiej temperatury i jednoosiowego ciśnienia. Charakteryzują się one gęstą mikrostrukturą, niewielką liczbą defektów i właściwościami zbliżonymi do teoretycznych limitów, co skutkuje najwyższymi właściwościami mechanicznymi i termicznymi spośród wszystkich materiałów ceramicznych z azotku krzemu. Ze względu na złożony proces przygotowania i wysokie koszty, azotek krzemu prasowany na gorąco jest wykorzystywany głównie w zaawansowanych i specjalistycznych zastosowaniach.
Charakterystyka materiału
Obszary zastosowań
Tłoczona na gorąco ceramika z azotku krzemu, ze swoimi wyjątkowymi właściwościami mechanicznymi i termicznymi, stanowi “pułap wydajności” systemu azotku krzemu, dzięki czemu nadaje się do krytycznych elementów rdzenia w niezwykle wymagających warunkach. Jednak ze względu na ograniczone wymiary przetwarzania i wysokie koszty, są one wykorzystywane głównie w zastosowaniach wymagających najwyższej wydajności.
Kluczowe właściwości materiału
Great Ceramic oferuje klientom różnorodne materiały do wyboru. Poniższe wartości są typowymi właściwościami materiału i mogą się różnić w zależności od konfiguracji produktu i procesu produkcyjnego. Aby uzyskać więcej informacji, prosimy o kontakt skontaktuj się z nami.
Właściwości mechaniczne
| Właściwości | Jednostka | GPSN | HPSN | HTCSNS |
|---|---|---|---|---|
| Kolor | —— | Szary lub czarny | Szary lub czarny | Szary lub czarny |
| Gęstość | g/cm³ | 3.2 | 3.3 | 3.25 |
| Twardość | GPa | 15 | 16 | 15 |
| Wytrzymałość na ściskanie | MPa | 2500 | 3000 | 2500 |
| Wytrzymałość na zginanie | MPa | 700 | 900 | 600~800 |
| Wytrzymałość na złamania | MPa・m1/2 | 5~7 | 6~8 | 6~7 |
| Moduł sprężystości | GPa | 300 | 300 | 300~320 |
| Współczynnik Poissons | —— | 0.25 | 0.28 | 0.25 |
Właściwości termiczne
| Właściwości | Jednostka | GPSN | HPSN | HTCSNS |
|---|---|---|---|---|
| Maksymalna temperatura użytkowania | ℃ (bez obciążenia) | 1100 | 1300 | 1100 |
| Przewodność cieplna przy 25°C | W/(m・K) | 15~20 | 20~25 | 80~100 |
| Rozszerzalność cieplna a przy 40-400°C | 1 x 10-6/°C | 3 | 3.1 | 3 |
| Ciepło właściwe | J/(kg・K) | 660 | 650 | 680 |
| Odporność na szok termiczny | ℃(Umieścić w wodzie) | 550 | 800 | —— |
Właściwości elektryczne
| Właściwości | Jednostka | GPSN | HPSN | HTCSNS |
|---|---|---|---|---|
| Stała dielektryczna | 1MHz | 6~8 | 8 | 7.8 |
| Wytrzymałość dielektryczna (6,35 mm) | ac-kV/mm | 15 | 17 | —— |
| Rezystywność objętościowa @ 25°C | Ω・cm | ＞1014 | ＞1014 | ＞1014 |
| Rezystywność objętościowa @ 500°C | Ω・cm | ＞1010 | ＞1010 | ＞1010 |
*W niezbyt wysokiej temperaturze Si3N4 ma wysoką wytrzymałość i odporność na uderzenia, ale zostanie uszkodzony wraz ze wzrostem czasu użytkowania powyżej 1200 ℃, zmniejszając jego wytrzymałość, i jest bardziej podatny na uszkodzenia zmęczeniowe powyżej 1450 ℃, więc Si3N4 Temperatura pracy zwykle nie przekracza 1300 ℃.
Przypadki zastosowania materiałów
Ceramika z azotku krzemu (Si₃N₄) jest ceniona za wyjątkową wytrzymałość mechaniczną, doskonałą odporność na pękanie, niską gęstość, doskonałą odporność na szok termiczny i wyjątkową odporność na zużycie, co czyni ją jednym z najbardziej niezawodnych materiałów do wymagających zastosowań inżynieryjnych. Poniżej przedstawiamy niektóre z najczęstszych i najbardziej znaczących zastosowań części ceramicznych z azotku krzemu w wielu branżach:
Powiązane produkty
Obróbka ceramiczna azotku krzemu
Ceramika z azotku krzemu Si₃N₄ jest jedną z najtwardszych ceramik technicznych, wymagającą zaawansowanych technik obróbki w celu uzyskania precyzyjnych geometrii. Great Ceramic oferuje wiodące w branży możliwości obróbki, zapewniając dokładność, trwałość i spójność w zastosowaniach o znaczeniu krytycznym.
Wykorzystujemy szlifowanie diamentowe, wieloosiową obróbkę CNC, precyzyjne docieranie i bardzo dokładne polerowanie, aby osiągnąć tolerancje na poziomie mikronów i wyjątkowe wykończenie powierzchni. Nasze możliwości obejmują wysokowydajne komponenty, w tym pręty ceramiczne, precyzyjne kulki łożyskowe, podłoża i części turbin.
Ponadto zapewniamy metalizację, lutowanie twarde, usługi montażowe i obróbkę powierzchni, umożliwiając płynną integrację materiałów ceramicznych z zaawansowanymi systemami. Łączymy najnowocześniejszą technologię i dogłębną wiedzę specjalistyczną, aby dostarczać wysokiej jakości, niestandardowe rozwiązania ceramiczne na rynki globalne.
Frezowanie, toczenie i szlifowanie CNC z zachowaniem tolerancji na poziomie mikronów.
Polerowanie powierzchni w celu uzyskania gładkich wykończeń i powierzchni o jakości optycznej.
