Málmlaust efnasamband sem samanstendur af sílikoni og köfnunarefni, kísilnítríð (Si3N4) er einnig háþróað keramik efni með aðlögunarhæfustu blöndu af vélrænum, hitauppstreymi og rafeiginleikum. Að auki, samanborið við flest annað keramik, er það afkastamikið keramik með lágan varmaþenslustuðul sem býður upp á framúrskarandi hitaáfallsþol.
Eiginleikar
Vegna lágs hitastækkunarstuðuls hefur efnið mjög mikla hitaáfallsþol og góða brotseigu. Si3N4 vinnustykki eru ónæm fyrir höggum og höggum. Þessi vinnustykki þola allt að 1400 °C vinnuhita og eru ónæm fyrir efnum, ætandi áhrifum og sérstökum bráðnum málmum eins og áli, ásamt sýrum og basískum lausnum. Annar eiginleiki er lítill þéttleiki þess. Það hefur lágan þéttleika 3,2 til 3,3 g/cm3, sem er næstum jafn létt og ál (2,7 g/cm3), og það hefur hámarks beygjustyrk ≥900 MPa.
Að auki einkennist Si3N4 af mikilli slitþol og fer yfir háhitaeiginleika flestra málma, svo sem háhitastyrk og skriðþol. Það býður upp á yfirburða blöndu af skrið- og oxunarþol og er betri en háhitageta meirihluta málma. Þökk sé lítilli hitaleiðni og sterkri slitþol, þolir það erfiðustu aðstæður í krefjandi iðnaði. Þar að auki er kísilnítríð frábær kostur þegar þörf er á háhita- og háhleðslugetu.
Eiginleikar
● Mikil brotþol
● Góður beygjustyrkur
● Mjög lítill þéttleiki
● Ótrúleg sterk hitaáfallsþol
● Hátt vinnuhitastig í oxandi andrúmslofti
Framleiðsluaðferð
Hinir fimm mismunandi ferlar sem notaðir eru til að búa til kísilnítríð - leiða til örlítið mismunandi vinnuefna og notkunar.
SRBSN (viðbragðstengt kísilnítríð)
GPSN (gasþrýstingshertu sílikonnítríð)
HPSN (heitpressað kísilnítríð)
HIP-SN (heitt jafnstöðupressað sílikonnítríð)
RBSN (viðbragðstengt kísilnítríð)
Meðal þessara fimm er GPSN sú framleiðsluaðferð sem oftast er notuð.
Dæmi um notkun
Kúlur og rúllandi þættir fyrir ljós
Vegna mikillar brotseigu og góðra ættkvíslaeiginleika er kísilnítríð keramik ákjósanlegt til notkunar sem kúlur og rúlluhlutir fyrir léttar, mjög nákvæmar legur, þungur keramikmótunarverkfæri og mjög streituvalda bílaíhluti. Að auki nýta suðutækni sterka hitaáfallsþol og háhitaþol efna.
Háhitaforrit
Að auki hefur það lengi verið notað í háhitanotkun. Sú staðreynd að það er eitt af fáum einlitum keramikefnum sem þolir mikla hitaáfall og hitastig sem framleitt er af vetnis-/súrefnisflugvélum.
Bílaiðnaður
Eins og er, er kísilnítríð efnið aðallega notað í bílaiðnaðinum í notkun fyrir vélarhluti og vélahluti, svo sem túrbóhleðslutæki fyrir minni tregðu og minni hreyfill töf og útblástur, glóðarkerti fyrir hraðari gangsetningu, útblástursstjórnunarventla fyrir aukna hröðun og vipparmúða fyrir gasvélar til að draga úr sliti.
Rafeindaiðnaður
Vegna sérstakra rafeiginleika sinna, í öreindatækni, er sílikonnítríð í auknum mæli notað sem einangrunarefni og efnahindrun við framleiðslu á samþættum hringrásum fyrir örugga umbúðir tækja. Kísilnítríð er notað sem passiveringslag með hári dreifingarhindrun gegn natríumjónum og vatni, sem eru tvær lykilorsakir tæringar og óstöðugleika í örraeindatækni. Í þéttum fyrir hliðstæða tæki er efnið einnig notað sem rafeinangrunarefni milli pólýkísillaga.
Niðurstaða
Kísilnítríð keramik eru nytjaefni. Hver tegund af þessu keramik hefur einstaka eiginleika sem gera það gagnlegt í ýmsum geirum. Skilningur á mörgum afbrigðum af kísilnítríði keramik gerir það auðvelt að velja það besta fyrir tiltekið forrit.
