Silisyum Nitrür Seramikler (Si3N4)

Silisyum nitrür seramikler mekanik, termal ve elektriksel özelliklerin en çok yönlü kombinasyonuna sahiptir ve yüksek performanslı bir teknik seramiktir. Çoğu metali aşan yüksek sıcaklık kapasitesine sahiptir ve mükemmel sürünme ve oksidasyon direncine sahiptir. Buna ek olarak, mükemmel termal şok direnci ve yüksek aşınma direnci, onu en zorlu endüstriyel uygulamalarda en zorlu koşullara dayanabilen mükemmel bir malzeme haline getirir.

Büyük Seramik-İleri Seramikler-Silikon Nitrür Seramikler 2

İki Ana Silisyum Nitrür Seramik Türü

Gaz Basıncıyla Sinterlenmiş Silisyum Nitrür (GPSN)

Bu, yüksek mukavemetli ve karmaşık geometrili silisyum nitrür bileşenleri üretmek için en popüler yöntemdir. GPSN yöntemi, sıvı faz sinterlemesini (tipik olarak itriya, magnezyum oksit ve/veya alümina) teşvik etmek için sinterleme yardımcıları ve yeşil seramik gövdenin mekanik mukavemetini artırmak için bağlayıcılar ile karıştırılmış bir silisyum nitrür tozu kullanır. Toz istenen forma preslenir ve yeşil işleme gerçekleşebilir. Kompaktlar daha sonra yoğunlaştırmaya yardımcı olmak ve silikon, nitrojen ve katkı maddelerinin buharlaşmasını/ayrışmasını önlemek için basınçlı nitrojen atmosferine sahip bir fırına yerleştirilir.

Sıcak Preslenmiş Silisyum Nitrür (HPSN)

HPSN, silisyum nitrür tozunun (sinterleme katkı maddeleri ile) tek eksenli olarak preslenmesi ve aynı zamanda ısı uygulanması ile üretilir. Bu işlem için özel bir pres ve kalıp türü gereklidir. Mükemmel mekanik özelliklere sahip bir silisyum nitrür üretir, ancak yalnızca basit şekiller üretilebilir. Sıcak preslenmiş bir bileşeni yeşil olarak işlemek imkansız olduğundan, karmaşık geometriler oluşturmanın tek yolu elmas taşlamadır. Elmas taşlama ve sıcak presleme ile ilgili yüksek maliyetler ve zorluklar nedeniyle, kullanımı genellikle küçük miktarlarda basit bileşenlerin üretimi ile sınırlıdır.

Silisyum Nitrür Seramik Özellikleri

Silisyum Nitrür Seramiklerin Özellikleri

  • Çok düşük yoğunluk;
  • Çok yüksek kırılma tokluğu;
  • İyi bükülme mukavemeti;
  • Mükemmel termal şok direnci: yüksek termal stres parametreleri;
  • Son derece yüksek çalışma sıcaklığı.

Silisyum Nitrür Mekanik Özellikleri

Özellikler Birim GPSN HPSN HTCSNS
Renk -- Gri veya siyah Gri veya siyah Gri veya siyah
Yoğunluk g/cm³ 3.2 3.3 3.25
Sertlik GPa 15 16 15
Basınç Dayanımı MPa 2500 3000 2500
Eğilme Dayanımı MPa 700 900 600~800
Kırılma Tokluğu MPa ・ m1/2 5~7 6~8 6~7
Elastisite Modülü GPa 300 300 300~320
Poissons Oranı -- 0.25 0.28 0.25

Silisyum Nitrür Termal Özellikleri

Özellikler Birim GPSN HPSN HTCSNS
Maksimum Kullanım Sıcaklığı ℃ (Yüksüz) 1100 1300 1100
25°C'de Termal İletkenlik W/(m・K) 15~20 20~25 80~100
40-400°C'de Termal Genleşme a 1 x 10-6/°C 3 3.1 3
Özgül Isı J/(kg・K) 660 650 680
Termal Şok Direnci ℃ (Suya koyun) 550 800 --

Silisyum Nitrür Elektriksel Özellikleri

Özellikler Birim GPSN HPSN HTCSNS
Dielektrik Sabiti 1MHz 6~8 8 7.8
Dielektrik Dayanımı (6,35 mm) ac-kV/mm 15 17 --
Hacim Dirençliliği @ 25°C Ω・cm ＞1014 ＞1014 ＞1014
Hacim Dirençliliği @ 500°C Ω・cm ＞1010 ＞1010 ＞1010

*Değerler tipik malzeme özellikleridir ve ürün konfigürasyonuna ve üretim sürecine göre değişebilir. Daha fazla ayrıntı için, lütfen çekinmeyin Bize ulaşın.

*Çok yüksek olmayan sıcaklıkta, Si3N4 yüksek mukavemet ve darbe direncine sahiptir, ancak 1200 ℃ üzerindeki kullanım süresinin artmasıyla hasar görür, mukavemetini azaltır ve 1450 ℃ üzerinde yorulma hasarına daha yatkındır, bu nedenle Si3N4 Çalışma sıcaklığı genellikle 1300 ℃'yi aşmaz.

Silisyum Nitrür Seramik Kullanım Alanları

  • Dönen bilyalı ve makaralı rulmanlar
  • Kesici aletler
  • Motor bileşenleri
    • supaplar, külbütör pedleri, conta yüzeyleri
  • İndüksiyon ısıtma bobini destekleri
  • Türbin kanatları, kanatlar, kovalar
  • Kaynak ve lehimleme aparatları
  • Isıtma Elemanı bileşenleri
  • Potalar
  • Metal boru şekillendirme merdaneleri ve kalıpları
  • TIG / Plazma kaynak nozulları
  • Kaynak pozisyonerleri
  • Yüksek aşınma ortamlarında hassas şaftlar ve akslar
  • Termokupl kılıfları ve tüpleri
  • Yarı İletken Proses Ekipmanları
Silikon Nitrür Seramik Nozul
Silisyum nitrür seramik aşınma burcu
Silisyum nitrür seramik parçalar 1
Silikon nitrür seramik karıştırma rotoru
Silisyum Nitrür Seramik Boru
Silisyum nitrür seramik yük taşıyıcı kanca 2
Silisyum nitrür seramik alt tabaka
Seramik konumlandırma pimleri
silisyum nitrür seramik çubuk
silisyum nitrür seramik bilye
silisyum nitrür seramik bilyalı rulmanlar
Silisyum Nitrür Seramik Kılavuz Merdane

Silisyum Nitrür Seramik Üreticileri

Great Ceramic profesyonel bir silisyum nitrür seramik üreticisidir. Malzemeler, tasarımlar ve uygulamalar hakkında tavsiyelerde bulunmak için gelişmiş seramiklerdeki uzun yıllara dayanan deneyimimizi kullanmaktan her zaman mutluluk duyarız. Silisyum nitrür levhalar, çubuklar, borular veya özel işlenmiş parçalar satın almak isterseniz, lütfen bizimle iletişime geçin; uzmanlarımızın her biri size yardımcı olmaktan mutluluk duyacaktır.

Diğer teknik seramiklerle karşılaştırıldığında, düşük termal genleşme katsayısı iyi termal şok direnci sağlar. Çok serttir, çoğu metalin yüksek sıcaklık kapasitesini aşar ve ayrıca mükemmel oksidasyon direncine sahiptir. Bu nedenle, silisyum nitrür en zorlu yüksek sıcaklık, yüksek yük uygulamalarında en sert koşullara dayanabilir.

Silisyum nitrür seramikler düşük termal genleşme katsayısına ve yüksek termal iletkenliğe sahiptir, bu nedenle mükemmel termal şok direncine sahiptir. Çok yüksek olmayan sıcaklıklarda, silisyum nitrür yüksek mukavemete ve darbe direncine sahiptir, ancak 1200 ° C'nin üzerindeki kullanım süresinin artmasıyla hasar görecek, bu da mukavemetini azaltacak ve 1450 ° C'nin üzerinde yorulma hasarı daha kolay meydana gelecektir. Bu nedenle, silisyum nitrürün servis sıcaklığı genellikle 1300°C'yi geçmez.

Silisyum nitrürün moleküler ağırlığı 140.28, kimyasal formülü Si3N4'tür ve basınç altında 1900°C'de çözünür. Yüksek sıcaklıkta sinterlemeden sonra renk genellikle gri veya siyahtır.