Senyawa non-logam sing kasusun saka silikon lan nitrogen, silikon nitrida (Si3N4) uga minangka bahan keramik canggih kanthi campuran sifat mekanik, termal, lan listrik sing paling gampang adaptasi. Kajaba iku, dibandhingake karo umume keramik liyane, iki minangka keramik kinerja dhuwur kanthi koefisien ekspansi termal sing sithik sing menehi ketahanan kejut termal sing apik banget.
Fitur
Amarga koefisien ekspansi termal sing kurang, materi kasebut nduweni resistensi kejut termal sing dhuwur banget lan ketangguhan fraktur sing apik. Bahan kerja Si3N4 tahan kanggo impact lan guncangan. Bahan kerja iki bisa ngidinke suhu operasi nganti 1400 °C lan tahan kanggo bahan kimia, efek korosif, lan logam cair spesifik kayata aluminium, uga asam lan larutan alkali. Fitur liyane yaiku kapadhetan sing kurang. Kapadhetan kurang saka 3,2 nganti 3,3 g/cm3, sing meh padhang aluminium (2,7 g/cm3), lan nduweni kekuatan mlengkung maksimal ≥900 MPa.
Kajaba iku, Si3N4 ditondoi kanthi resistensi dhuwur kanggo nyandhang lan ngluwihi sifat suhu dhuwur saka umume logam, kayata kekuatan suhu dhuwur lan tahan creep. Nawakake campuran creep lan resistance oksidasi sing unggul lan ngluwihi kemampuan suhu dhuwur saka mayoritas logam. Thanks kanggo konduktivitas panas sing kurang lan resistensi nyandhang sing kuwat, bisa tahan kahanan sing paling angel ing aplikasi industri sing paling nuntut. Kajaba iku, silikon nitrida minangka pilihan sing apik nalika mbutuhake kemampuan suhu dhuwur lan muatan dhuwur.
Properti
● kateguhan fraktur dhuwur
● kekuatan lentur apik
● Kapadhetan banget kurang
● Resistensi kejut termal sing luar biasa
● Suhu kerja sing dhuwur ing atmosfer pengoksidasi
Metode Produksi
Lima macem-macem pangolahan sing digunakake kanggo nggawe silikon nitrida - nyebabake bahan lan aplikasi kerja sing rada beda.
SRBSN (reaksi-ikatan silikon nitrida)
GPSN (tekanan gas sintered silikon nitrida)
HPSN (hot-pressed silicon nitride)
HIP-SN (panas isostatically pressed silikon nitrida)
RBSN (reaksi-ikatan silikon nitrida)
Ing antarane limang iki, GPSN minangka cara produksi sing paling kerep digunakake.
Tuladha Aplikasi
Balls lan Rolling Unsur kanggo cahya
Amarga kateguhan fraktur sing apik lan sifat tribologi sing apik, keramik nitrida silikon cocog kanggo digunakake minangka bal lan unsur rolling kanggo bantalan sing entheng, presisi banget, alat pembentuk keramik tugas berat, lan komponen otomotif sing ditekan banget. Kajaba iku, teknik welding nggunakake bahan tahan kejut termal sing kuwat lan tahan suhu dhuwur.
Aplikasi Suhu Dhuwur
Kajaba iku, wis suwe digunakake ing aplikasi suhu dhuwur. Kasunyatan iku salah siji saka sawetara bahan keramik monolitik sing bisa nahan kejut termal lan gradien suhu sing diprodhuksi dening mesin roket hidrogen / oksigen.
Industri Otomotif
Saiki, bahan silikon nitrida digunakake utamane ing industri otomotif ing aplikasi kanggo bagean mesin lan unit aksesori mesin, kayata turbocharger kanggo inersia sing luwih murah lan nyuda lag lan emisi mesin, plug cemlorot kanggo wiwitan sing luwih cepet, katup kontrol gas exhaust kanggo akselerasi sing luwih cepet, lan bantalan lengen rocker kanggo mesin gas kanggo nyuda nyandhang.
Industri Elektronika
Amarga sifat listrik sing béda, ing aplikasi mikroelektronik, silikon nitrida tambah akeh digunakake minangka insulator lan penghalang kimia ing produksi sirkuit terpadu kanggo kemasan piranti sing aman. Silicon nitride digunakake minangka lapisan passivation kanthi penghalang difusi dhuwur nglawan ion sodium lan banyu, sing dadi rong panyebab utama korosi lan ketidakstabilan ing mikroelektronik. Ing kapasitor kanggo piranti analog, zat kasebut uga digunakake minangka insulator listrik ing antarane lapisan polysilicon.
Kesimpulan
Keramik silikon nitrida minangka bahan utilitas. Saben jinis keramik iki nduweni fitur unik sing ndadekake migunani ing macem-macem sektor. Ngerteni macem-macem jinis keramik silikon nitrida nggawe gampang milih sing paling apik kanggo aplikasi tartamtu.
