Un compostu non metallicu cumpostu di siliciu è nitrogenu, u nitruru di siliciu (Si3N4) hè ancu un materiale ceramicu avanzatu cù a mistura più adattabile di proprietà meccaniche, termiche è elettriche. Inoltre, paragunatu à a maiò parte di l'altri ceramichi, hè una ceramica di altu rendiment cù un coefficientu di espansione termica bassu chì offre una resistenza eccellente di scossa termica.

Features

A causa di u so bassu coefficient di espansione termale, u materiale hà una resistenza di scossa termale assai alta è una bona resistenza à a frattura. I pezzi di travagliu Si3N4 sò resistenti à l'impatti è i scossa. Questi pezzi ponu tollerà temperature di funziunamentu finu à 1400 ° C è sò resistenti à i sustanzi chimichi, l'effetti corrosivi è i metalli fusi specifici cum'è l'aluminiu, è ancu à l'acidi è e soluzioni alcaline. Una altra caratteristica hè a so bassa densità. Havi una bassa densità di 3,2 à 3,3 g/cm3, chì hè quasi ligera cum'è l'aluminiu (2,7 g/cm3), è hà una forza di curvatura massima di ≥900 MPa.

Inoltre, Si3N4 hè carattarizatu da una alta resistenza à l'usura è supera e proprietà d'alta temperatura di a maiò parte di i metalli, cum'è a forza d'alta temperatura è a resistenza à u creep. Offre un mischju superiore di resistenza à u creep è à l'ossidazione è supera a capacità à alta temperatura di a maiò parte di metalli. Grazie à a so bassa conductività di u calore è a forte resistenza à l'usura, pò resiste à e circustanze più dure in l'applicazioni industriali più esigenti. Inoltre, u nitruru di siliciu hè una grande opzione quandu sò richieste capacità à alta temperatura è alta carica.

Pruprietà

● Alta tenacità di frattura

● Bona forza flexural

● Densità assai bassu

● Incredibile forte resistenza di scossa termale

● Alta temperatura di travagliu in atmosfere oxidizing

Metudu di pruduzzione

I cinque diversi prucessi utilizati per fà nitruru di siliciu - portanu à materiali di travagliu è applicazioni ligeramente diffirenti.

• SRBSN (nitruru di silicio legato a reazione)

• GPSN (nitruru di silicio sinterizzato a pressione di gas)

• HPSN (nitruru di silicio pressato a caldo)

• HIP-SN (nitruru di silicio pressato isostaticamente a caldo)

• RBSN (nitruru di silicio legato a reazione)

Trà questi cinque, GPSN hè u metudu di pruduzzione più spessu usatu.

Esempii di Applicazioni

Balli è Elementi Rolling per a Luce

A causa di a so grande resistenza à a frattura è di e boni proprietà tribologiche, a ceramica di nitruru di siliciu hè ideale per l'usu cum'è sfere è elementi di rulli per cuscinetti leggeri, estremamente precisi, strumenti di formatura ceramica pesante, è cumpunenti di l'automobile altamente stressati. Inoltre, e tecniche di saldatura facenu usu di a forte resistenza di scossa termica di i materiali è a resistenza à alta temperatura.

Applicazioni à alta temperatura

D'altronde, hè stata longu impiegata in applicazioni à alta temperatura. U fattu chì hè unu di i pochi materiali ceramichi monolitichi chì ponu sustene u scossa termale estremu è i gradienti di temperatura pruduciuti da i motori di cohete d'idrogenu / ossigenu.

Industria di l'automobile

Attualmente, u materiale di nitruru di siliciu hè utilizatu principarmenti in l'industria di l'automobile in applicazioni per parti di u mutore è unità d'accessorii di u mutore, cum'è turbocompressori per una inerzia più bassa è riduzzione di ritardi è emissioni di u mutore, candele incandescente per un avviamento più veloce, valvole di cuntrollu di gas di scarico per una accelerazione aumentata, e cuscinetti di braccio oscillante per i motori a gas per calare l'usura.

Industria Elettronica

A causa di e so proprietà elettriche distinte, in l'applicazioni di microelettronica, u nitruru di siliciu hè sempre più utilizatu cum'è isolante è barriera chimica in a produzzione di circuiti integrati per l'imballazione sicura di i dispositi. U nitruru di siliciu hè utilizzatu cum'è una strata di passivazione cù una alta barriera di diffusione contr'à ioni di sodiu è l'acqua, chì sò duie cause chjave di corrosione è inestabilità in a microelettronica. In i condensatori per i dispositi analoghi, a sustanza hè ancu aduprata cum'è un insulatore elettricu trà i strati di polisilicu.

Cunclusioni

A ceramica di nitruru di siliciu sò materiali utili. Ogni tipu di sta ceramica hà caratteristiche uniche chì a facenu utile in una varietà di settori. A capiscitura di e molte varietà di ceramica di nitruru di silicium facilita a selezzione di u megliu per una determinata applicazione.