ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕದಿಂದ ರಚಿತವಾದ ಲೋಹವಲ್ಲದ ಸಂಯುಕ್ತ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ (Si3N4) ಸಹ ಯಾಂತ್ರಿಕ, ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಹೆಚ್ಚು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸುಧಾರಿತ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಇತರ ಸಿರಾಮಿಕ್ಸ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಇದು ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕದೊಂದಿಗೆ ಉತ್ತಮ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಆಗಿದ್ದು ಅದು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳು
ಅದರ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕದಿಂದಾಗಿ, ವಸ್ತುವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ನಿರೋಧಕತೆ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಮುರಿತದ ಗಡಸುತನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. Si3N4 ವರ್ಕ್‌ಪೀಸ್‌ಗಳು ಪರಿಣಾಮಗಳು ಮತ್ತು ಆಘಾತಗಳಿಗೆ ನಿರೋಧಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಈ ವರ್ಕ್‌ಪೀಸ್‌ಗಳು 1400 °C ವರೆಗಿನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲವು ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕಗಳು, ನಾಶಕಾರಿ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಮತ್ತು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂನಂತಹ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕರಗಿದ ಲೋಹಗಳು, ಹಾಗೆಯೇ ಆಮ್ಲಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಷಾರೀಯ ದ್ರಾವಣಗಳಿಗೆ ನಿರೋಧಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಮತ್ತೊಂದು ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವೆಂದರೆ ಅದರ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆ. ಇದು 3.2 ರಿಂದ 3.3 g/cm3 ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ (2.7 g/cm3) ನಷ್ಟು ಹಗುರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಇದು ≥900 MPa ನ ಗರಿಷ್ಠ ಬಾಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, Si3N4 ಧರಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಲೋಹಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮೀರುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಕ್ರೀಪ್ ಪ್ರತಿರೋಧ. ಇದು ಕ್ರೀಪ್ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಉತ್ತಮ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಲೋಹಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ. ಅದರ ಕಡಿಮೆ ಶಾಖದ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ಉಡುಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಬೇಡಿಕೆಯಿರುವ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಠಿಣ ಸಂದರ್ಭಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಲೋಡ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುವಾಗ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಉತ್ತಮ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದೆ.
ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
● ಹೆಚ್ಚಿನ ಮುರಿತದ ಗಡಸುತನ
● ಉತ್ತಮ ಬಾಗುವ ಶಕ್ತಿ
● ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆ
● ನಂಬಲಾಗದ ಬಲವಾದ ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ಪ್ರತಿರೋಧ
● ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೆಲಸದ ತಾಪಮಾನ
ಉತ್ಪಾದನಾ ವಿಧಾನ
ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುವ ಐದು ವಿವಿಧ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು-ಸ್ವಲ್ಪ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಕೆಲಸದ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ.
SRBSN (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ-ಬಂಧಿತ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್)
GPSN (ಗ್ಯಾಸ್ ಪ್ರೆಶರ್ ಸಿಂಟರ್ಡ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್)
HPSN (ಹಾಟ್-ಪ್ರೆಸ್ಡ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್)
HIP-SN (ಬಿಸಿ ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕಲ್ ಪ್ರೆಸ್ಡ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್)
RBSN (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ-ಬಂಧಿತ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್)
ಈ ಐದರಲ್ಲಿ, GPSN ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ.
ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಉದಾಹರಣೆಗಳು
ಬೆಳಕುಗಾಗಿ ಚೆಂಡುಗಳು ಮತ್ತು ರೋಲಿಂಗ್ ಅಂಶಗಳು
ಅವುಗಳ ಉತ್ತಮ ಮುರಿತದ ಗಟ್ಟಿತನ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಟ್ರೈಬಲಾಜಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳು ಚೆಂಡುಗಳು ಮತ್ತು ರೋಲಿಂಗ್ ಎಲಿಮೆಂಟ್‌ಗಳು, ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾದ ಬೇರಿಂಗ್‌ಗಳು, ಹೆವಿ-ಡ್ಯೂಟಿ ಸೆರಾಮಿಕ್ ರೂಪಿಸುವ ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಒತ್ತುವ ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ತಂತ್ರಗಳು ವಸ್ತುಗಳ ಬಲವಾದ ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ.
ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನದ ಅನ್ವಯಗಳು
ಇದಲ್ಲದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಕಾಲ ಬಳಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್/ಆಮ್ಲಜನಕ ರಾಕೆಟ್ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ತೀವ್ರವಾದ ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ಇಳಿಜಾರುಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಕೆಲವು ಏಕಶಿಲೆಯ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಒಂದಾಗಿದೆ.
ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಉದ್ಯಮ
ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಎಂಜಿನ್ ಭಾಗಗಳು ಮತ್ತು ಇಂಜಿನ್ ಆಕ್ಸೆಸರಿ ಯುನಿಟ್‌ಗಳ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಟರ್ಬೋಚಾರ್ಜರ್‌ಗಳು ಕಡಿಮೆ ಜಡತ್ವ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಎಂಜಿನ್ ಲ್ಯಾಗ್ ಮತ್ತು ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಗಳು, ಕ್ಷಿಪ್ರ ಪ್ರಾರಂಭಕ್ಕಾಗಿ ಗ್ಲೋ ಪ್ಲಗ್‌ಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿದ ವೇಗವರ್ಧನೆಗೆ ಎಕ್ಸಾಸ್ಟ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಕಂಟ್ರೋಲ್ ವಾಲ್ವ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಾಕರ್ ಆರ್ಮ್ ಪ್ಯಾಡ್‌ಗಳಿಗೆ ರಾಕರ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಪ್ಯಾಡ್‌ಗಳು.
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉದ್ಯಮ
ಅದರ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ, ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಸಾಧನಗಳ ಸುರಕ್ಷಿತ ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್‌ಗಾಗಿ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಅನ್ನು ಇನ್ಸುಲೇಟರ್ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ತಡೆಗೋಡೆಯಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಅನ್ನು ಸೋಡಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ನೀರಿನ ವಿರುದ್ಧ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಸರಣ ತಡೆಗೋಡೆಯೊಂದಿಗೆ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಪದರವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ತುಕ್ಕು ಮತ್ತು ಅಸ್ಥಿರತೆಗೆ ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಕಾರಣಗಳಾಗಿವೆ. ಅನಲಾಗ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುವನ್ನು ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಪದರಗಳ ನಡುವೆ ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರೋಧಕವಾಗಿಯೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ತೀರ್ಮಾನ
ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಉಪಯುಕ್ತ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿವೆ. ಈ ಸೆರಾಮಿಕ್‌ನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪ್ರಕಾರವು ವಿಶಿಷ್ಟ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು ಅದು ವಿವಿಧ ವಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಹಲವು ವಿಧಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗೆ ಉತ್ತಮವಾದದನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು ಸುಲಭಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
