Kompost mhux metalliku magħmul minn silikon u nitroġenu, in-nitrur tas-silikon (Si3N4) huwa wkoll materjal taċ-ċeramika avvanzat bl-aktar taħlita adattabbli ta 'proprjetajiet mekkaniċi, termali u elettriċi. Barra minn hekk, meta mqabbla mal-biċċa l-kbira taċ-ċeramika l-oħra, hija ċeramika ta 'prestazzjoni għolja b'koeffiċjent ta' espansjoni termali baxx li toffri reżistenza eċċellenti għal xokk termali.
Karatteristiċi
Minħabba l-koeffiċjent ta 'espansjoni termali baxx tiegħu, il-materjal għandu reżistenza għolja ħafna għal xokk termali u toughness tajba għall-ksur. Il-biċċiet tax-xogħol Si3N4 huma reżistenti għall-impatti u xokkijiet. Dawn il-biċċiet tax-xogħol jistgħu jittolleraw temperaturi ta' tħaddim sa 1400 °C u huma reżistenti għal kimiċi, effetti korrużivi, u metalli mdewba speċifiċi bħall-aluminju, kif ukoll aċidi u soluzzjonijiet alkalini. Karatteristika oħra hija d-densità baxxa tagħha. Għandha densità baxxa ta '3.2 sa 3.3 g/cm3, li hija kważi ħafifa daqs l-aluminju (2.7 g/cm3), u għandha qawwa massima ta' liwi ta '≥900 MPa.
Barra minn hekk, Si3N4 huwa kkaratterizzat minn reżistenza għolja għall-ilbies u jaqbeż il-proprjetajiet ta 'temperatura għolja tal-biċċa l-kbira tal-metalli, bħal saħħa f'temperatura għolja u reżistenza għat-tkaxkir. Joffri taħlita superjuri ta 'reżistenza għall-creep u l-ossidazzjoni u tegħleb il-kapaċitajiet ta' temperatura għolja tal-maġġoranza tal-metalli. Grazzi għall-konduttività tas-sħana baxxa tiegħu u r-reżistenza qawwija għall-ilbies, jista 'jiflaħ iċ-ċirkustanzi l-aktar ħorox fl-applikazzjonijiet industrijali l-aktar impenjattivi. Barra minn hekk, nitrur tas-silikon huwa għażla kbira meta jkunu meħtieġa kapaċitajiet ta 'temperatura għolja u ta' tagħbija għolja.
Proprjetajiet
● Toughness għolja tal-ksur
● Saħħa tal-flessjoni tajba
● Densità estremament baxxa
● Reżistenza qawwija ta 'xokk termali inkredibbli
● Temperatura għolja tax-xogħol f'atmosferi ossidanti
Metodu ta' Produzzjoni
Il-ħames proċessi varji użati biex jagħmlu nitrur tas-silikon — iwasslu għal materjali tax-xogħol u applikazzjonijiet kemmxejn differenti.
SRBSN (nitrur tas-silikon marbut mar-reazzjoni)
GPSN (nitrur tas-silikon sinterizzat bil-pressjoni tal-gass)
HPSN (nitrur tas-silikon ipressat bis-sħana)
HIP-SN (nitrur tas-silikon ippressat iżostatikament sħun)
RBSN (nitrur tas-silikon marbut mar-reazzjoni)
Fost dawn il-ħamsa, GPSN huwa l-aktar metodu ta 'produzzjoni użat.
Eżempji ta' Applikazzjoni
Blalen u Elementi Rolling għad-Dawl
Minħabba t-toughness kbira tal-ksur tagħhom u l-proprjetajiet triboloġiċi tajbin, iċ-ċeramika tan-nitrur tas-silikon hija adattata idealment għall-użu bħala blalen u elementi tal-irrumblar għal berings ħfief, estremament preċiżi, għodod tal-iffurmar taċ-ċeramika heavy-duty, u komponenti awtomotivi stressati ħafna. Barra minn hekk, it-tekniki tal-iwweldjar jagħmlu użu mir-reżistenza qawwija tax-xokk termali tal-materjali u r-reżistenza għat-temperatura għolja.
Applikazzjonijiet b'Temperatura Għolja
Barra minn hekk, ilha tintuża f'applikazzjonijiet ta 'temperatura għolja. Il-fatt li huwa wieħed mill-ftit materjali taċ-ċeramika monolitiċi li jistgħu jifilħu x-xokk termali estrem u l-gradjenti tat-temperatura prodotti minn magni rokit idroġenu/ossiġenu.
Industrija tal-Karozzi
Bħalissa, il-materjal tan-nitrur tas-silikon jintuża primarjament fl-industrija tal-karozzi f'applikazzjonijiet għal partijiet tal-magni u unitajiet aċċessorji tal-magni, bħal turbochargers għal inerzja aktar baxxa u dewmien u emissjonijiet imnaqqsa tal-magna, glow plugs għal startjar aktar mgħaġġel, valvi ta 'kontroll tal-gass tal-egżost għal aċċelerazzjoni akbar, u rocker arm pads għal magni tal-gass biex ibaxxu l-ilbies.
Industrija Elettronika
Minħabba l-proprjetajiet elettriċi distinti tiegħu, fl-applikazzjonijiet tal-mikroelettronika, in-nitrur tas-silikon jintuża dejjem aktar bħala iżolatur u ostaklu kimiku fil-produzzjoni ta 'ċirkwiti integrati għall-ippakkjar sikur ta' apparati. In-nitrur tas-silikon huwa utilizzat bħala saff ta 'passivazzjoni b'barriera ta' diffużjoni għolja kontra joni tas-sodju u ilma, li huma żewġ kawżi ewlenin ta 'korrużjoni u instabbiltà fil-mikroelettronika. F'kapaċitaturi għal apparati analogi, is-sustanza tintuża wkoll bħala iżolatur elettriku bejn is-saffi tal-polysilicon.
Konklużjoni
Iċ-ċeramika tan-nitrur tas-silikon hija materjali ta’ utilità. Kull tip ta’ din iċ-ċeramika għandu karatteristiċi uniċi li jagħmluha utli f’varjetà ta’ setturi. Il-fehim tal-ħafna varjetajiet ta 'ċeramika tan-nitrur tas-silikon jagħmilha faċli li tagħżel l-aħjar waħda għal applikazzjoni partikolari.
