Як пайвастагии ғайриметаллӣ, ки аз кремний ва нитроген, нитриди кремний (Si3N4) иборат аст, инчунин як маводи пешрафтаи сафолии бо омехтаи мутобиқшавандаи хосиятҳои механикӣ, гармӣ ва электрикӣ мебошад. Илова бар ин, дар муқоиса бо аксари сафолҳои дигар, он як сафолии аълои аълои гарми аъло гармии аъло гармии муқови гармии гармӣ муқовимат гармии муқовимати гарми Илова бар илова, он он сафолҳои Илова термикӣ он муқовимати аълои зарбаи гармиро пешниҳод мекунад.
Вижагиҳо
Аз сабаби коэффисиенти пасти васеъшавии гармии он, мавод дорои муқовимати зарбаи гармидиҳӣ ва устувории хуби шикаста мебошад. Қисмҳои кори Si3N4 ба зарбаҳо ва зарбаҳо тобоваранд. Ин қисмҳои корӣ метавонанд ҳарорати кори то 1400 °C-ро таҳаммул кунанд ва ба моддаҳои кимиёвӣ, таъсироти зангзананда ва металлҳои гудохташуда ба монанди алюминий, инчунин кислотаҳо ва маҳлулҳои сілтӣ тобоваранд. Хусусияти дигар зичии пасти он аст. Он зичии пасти аз 3,2 то 3,3 г/см3 дорад, ки он тақрибан ба мисли алюминий сабук (2,7 г/см3) аст ва қувваи максималии хам кардани он ≥900 МПа дорад.
Илова бар ин, Si3N4 бо муқовимати баланд ба фарсудашавӣ хос аст ва аз хосиятҳои ҳароратҳои баландтарини аксари металлҳо, ба монанди қувват ба ҳароратҳои баланд ва муқовимат ба хазандагон зиёдтар аст. Он омехтаи олии муқовимат ба хазандагон ва оксидшавиро пешниҳод мекунад ва аз қобилиятҳои ҳарорати баланди аксари металлҳо бартарӣ дорад. Бо шарофати гармии пасти он ва муқовимати қавӣ ба фарсудашавӣ, он метавонад ба шароити сахттарин дар барномаҳои саноатӣ тоб оварад. Ғайр аз он, нитриди кремний як варианти олӣ аст, вақте ки қобилиятҳои ҳарорати баланд ва сарбории баланд талаб карда мешаванд.
Хосиятҳо
● Мустаҳкамии баланди шикаста
● Қувваи хуби каҷ
● Зичии ниҳоят паст
● Муқовимат ба зарбаи гармидиҳии бениҳоят қавӣ
● Ҳарорати баланди корӣ дар атмосфераи оксидкунанда
Усули истеҳсолот
Панҷ равандҳои гуногуне, ки барои сохтани нитриди кремний истифода мешаванд, ба масолеҳи корӣ ва барномаҳои каме фарқ мекунанд.
SRBSN (нитриди кремний бо реаксия пайваст)
GPSN (нитриди кремний бо фишори газ)
HPSN (нитриди кремнийи гарм фишурдашуда)
HIP-SN (нитриди кремнийи изостатикии гарм)
RBSN (нитриди кремний бо реаксия пайваст)
Дар байни ин панҷ, GPSN усули маъмултарини истеҳсолот мебошад.
Намунаҳои татбиқ
Тубҳо ва унсурҳои ғелонда барои нур
Аз сабаби сахтии шикаста ва хосиятҳои хуби трибологии худ, сафолҳои нитриди кремний барои истифода ҳамчун тӯбҳо ва унсурҳои ғелонда барои подшипникҳои сабук, бениҳоят дақиқ, асбобҳои шаклдиҳии сафолии вазнин ва ҷузъҳои автомобилии хеле фишоровар мувофиқанд. Илова бар ин, усулҳои кафшер аз муқовимати қавии зарбаи гармӣ ва муқовимат ба ҳарорати баланд истифода мебаранд.
Барномаҳои ҳарорати баланд
Ғайр аз он, он муддати тӯлонӣ дар барномаҳои ҳарорати баланд истифода шудааст. Далели он, ки он яке аз чанд маводи сафолии монолитӣ мебошад, ки метавонад ба зарбаи шадиди гармӣ ва градиентҳои ҳарорат, ки аз ҷониби муҳаррикҳои ракетаи гидроген/оксиген тавлид мешаванд, тоб оварад.
Саноати мошинсозй
Дар айни замон, маводи нитриди кремний пеш аз ҳама дар саноати автомобилсозӣ дар барномаҳои қисмҳои муҳаррик ва қисмҳои лавозимоти муҳаррик истифода мешавад, ба монанди турбокомпрессорҳо барои инерсияи паст ва коҳиши муҳаррик ва партовҳои муҳаррик, шамъҳои дурахшанда барои ба кор андохтани тезтар, клапанҳои назорати гази ихроҷӣ барои суръатбахшии суръат ва тахтачаҳои дастӣ барои муҳаррикҳои газ барои паст кардани фарсуда.
Саноати электроника
Аз сабаби хосиятҳои электрикии худ, дар барномаҳои микроэлектроника, нитриди кремний дар истеҳсоли микросхемаҳои интегралӣ барои бастабандии бехатари дастгоҳҳо ҳамчун изолятор ва монеаи кимиёвӣ бештар истифода мешавад. Нитриди кремний ҳамчун қабати пассиватсия бо монеаи диффузии баланд бар зидди ионҳои натрий ва об истифода мешавад, ки ду сабаби асосии зангзанӣ ва ноустуворӣ дар микроэлектроника мебошанд. Дар конденсаторҳо барои Модда дар конденсаторҳо барои Дар конденсаторҳо барои Модда Дар конденсаторҳо барои Дар конденсаторҳо барои Модда Дар конденсаторҳо барои Модда ҳамчун изолятори электрикӣ дар байни қабатҳои полисиликон истифода мешавад.
Хулоса
Керамики нитриди кремний маводи муфид мебошанд. Ҳар як намуди ин сафол дорои хусусиятҳои беназирест, ки онро дар бахшҳои гуногун муфид мегардонад. Фаҳмидани навъҳои зиёди сафолҳои нитриди кремний интихоби беҳтаринро барои барномаи додашуда осон мекунад.
