არამეტალური ნაერთი, რომელიც შედგება სილიციუმის და აზოტისგან, სილიციუმის ნიტრიდი (Si3N4) ასევე არის მოწინავე კერამიკული მასალა მექანიკური, თერმული და ელექტრული თვისებების ყველაზე ადაპტირებადი ნაზავით. გარდა ამისა, სხვა კერამიკულ ნაწარმთან შედარებით, ეს არის მაღალი ხარისხის კერამიკა დაბალი თერმული გაფართოების კოეფიციენტით, რომელიც გთავაზობთ შესანიშნავი თერმული შოკის წინააღმდეგობას.
მისი დაბალი თერმული გაფართოების კოეფიციენტის გამო, მასალას აქვს ძალიან მაღალი თერმული შოკის წინააღმდეგობა და კარგი მოტეხილობის სიმტკიცე. Si3N4 სამუშაო ნაწილები მდგრადია ზემოქმედებისა და დარტყმის მიმართ. ამ სამუშაო ნაწილებს შეუძლია მოითმინოს 1400 °C-მდე მუშაობის ტემპერატურა და მდგრადია ქიმიკატების, კოროზიული ეფექტებისა და კონკრეტული გამდნარი ლითონების, როგორიცაა ალუმინი, ასევე მჟავებისა და ტუტე ხსნარების მიმართ. კიდევ ერთი თვისებაა მისი დაბალი სიმკვრივე. მას აქვს დაბალი სიმკვრივე 3,2-დან 3,3 გ/სმ3-მდე, რაც თითქმის ისეთივე მსუბუქია, როგორც ალუმინი (2,7 გ/სმ3), და მას აქვს ≥900 მპა-მდე მოღუნვის მაქსიმალური ძალა.
გარდა ამისა, Si3N4 ხასიათდება ცვეთისადმი მაღალი გამძლეობით და აღემატება მეტალების უმეტესობის მაღალტემპერატურულ თვისებებს, როგორიცაა მაღალი ტემპერატურის სიმტკიცე და მცოცავი წინააღმდეგობა. ის გვთავაზობს ცოცვისა და დაჟანგვის წინააღმდეგობის მაღალ ნაზავს და აღემატება მეტალების უმრავლესობის მაღალტემპერატურულ შესაძლებლობებს. დაბალი თბოგამტარობისა და ძლიერი ცვეთა წინააღმდეგობის წყალობით, მას შეუძლია გაუძლოს უმძიმეს გარემოებებს ყველაზე მოთხოვნად ინდუსტრიულ აპლიკაციებში. გარდა ამისა, სილიციუმის ნიტრიდი შესანიშნავი ვარიანტია, როდესაც საჭიროა მაღალი ტემპერატურისა და მაღალი დატვირთვის შესაძლებლობები.
● მაღალი მოტეხილობის სიმტკიცე
● კარგი მოქნილობის სიმტკიცე
● უკიდურესად დაბალი სიმკვრივე
● წარმოუდგენელი ძლიერი თერმული შოკის წინააღმდეგობა
● მაღალი სამუშაო ტემპერატურა ჟანგვის ატმოსფეროში
სილიციუმის ნიტრიდის დასამზადებლად გამოყენებული ხუთი სხვადასხვა პროცესი - იწვევს ოდნავ განსხვავებულ სამუშაო მასალას და აპლიკაციებს.
SRBSN (რეაქციასთან დაკავშირებული სილიციუმის ნიტრიდი)
GPSN (გაზის წნევით აგლომერირებული სილიციუმის ნიტრიდი)
HPSN (ცხელი დაჭერით სილიციუმის ნიტრიდი)
HIP-SN (ცხელი იზოსტატიკური დაპრესილი სილიციუმის ნიტრიდი)
RBSN (რეაქციასთან დაკავშირებული სილიციუმის ნიტრიდი)
ამ ხუთს შორის GPSN წარმოების ყველაზე ხშირად გამოყენებული მეთოდია.
დიდი მოტეხილობის სიმტკიცე და კარგი ტრიბოლოგიური თვისებების გამო, სილიციუმის ნიტრიდის კერამიკა იდეალურად შეეფერება ბურთებად და მოძრავი ელემენტების გამოყენებას მსუბუქი, უკიდურესად ზუსტი საკისრებისთვის, მძიმე კერამიკული ფორმირების ხელსაწყოებისთვის და მაღალი სტრესის მქონე საავტომობილო კომპონენტებისთვის. გარდა ამისა, შედუღების ტექნიკა იყენებს მასალების ძლიერი თერმული შოკის წინააღმდეგობას და მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობას.
გარდა ამისა, იგი დიდი ხანია გამოიყენება მაღალი ტემპერატურის აპლიკაციებში. ის ფაქტი, რომ ეს არის ერთ-ერთი იმ რამდენიმე მონოლითური კერამიკული მასალისგან, რომელსაც შეუძლია გაუძლოს ექსტრემალურ თერმულ შოკს და ტემპერატურულ გრადიენტებს, რომლებიც წარმოიქმნება წყალბადის/ჟანგბადის სარაკეტო ძრავებით.
ამჟამად, სილიციუმის ნიტრიდის მასალა ძირითადად გამოიყენება საავტომობილო ინდუსტრიაში ძრავის ნაწილებისა და ძრავის დამხმარე ერთეულების აპლიკაციებში, როგორიცაა ტურბო დამტენები დაბალი ინერციისთვის და შემცირებული ძრავის ჩამორჩენა და გამონაბოლქვი, ანათებს სანთლები უფრო სწრაფი ჩართვისთვის, გამონაბოლქვი აირის კონტროლის სარქველები გაზრდილი აჩქარებისთვის, და საყრდენების ბალიშები გაზის ძრავებისთვის.
მისი განსხვავებული ელექტრული თვისებების გამო, მიკროელექტრონულ პროგრამებში, სილიციუმის ნიტრიდი სულ უფრო ხშირად გამოიყენება, როგორც იზოლატორი და ქიმიური ბარიერი მოწყობილობების უსაფრთხო შეფუთვის ინტეგრირებული სქემების წარმოებაში. სილიციუმის ნიტრიდი გამოიყენება როგორც პასივაციის ფენა, მაღალი დიფუზიური ბარიერით ნატრიუმის იონებისა და წყლის წინააღმდეგ, რომლებიც მიკროელექტრონიკაში კოროზიის და არასტაბილურობის ორი ძირითადი მიზეზია. ანალოგური მოწყობილობების კონდენსატორებში ნივთიერება ასევე გამოიყენება როგორც ელექტრო იზოლატორი პოლისილიკონის ფენებს შორის.
სილიციუმის ნიტრიდის კერამიკა სასარგებლო მასალაა. ამ კერამიკის თითოეულ ტიპს აქვს უნიკალური ფუნქციები, რაც მას სასარგებლოს ხდის სხვადასხვა სექტორში. სილიციუმის ნიტრიდის კერამიკის მრავალი ჯიშის გაგება გაადვილებს მოცემული განაცხადისთვის საუკეთესოს არჩევას.