سلکان اور نائٹروجن پر مشتمل ایک غیر دھاتی مرکب، سلکان نائٹرائڈ (Si3N4) بھی ایک جدید سیرامک ​​مواد ہے جس میں مکینیکل، تھرمل اور برقی خصوصیات کا سب سے زیادہ قابل اطلاق مرکب ہے۔ مزید برآں، زیادہ تر دیگر سیرامکس کے مقابلے میں، یہ کم تھرمل ایکسپینشن گتانک کے ساتھ ایک اعلیٰ کارکردگی والا سیرامک ​​ہے جو بہترین تھرمل جھٹکا مزاحمت پیش کرتا ہے۔

خصوصیات

اس کے کم تھرمل ایکسپینشن گتانک کی وجہ سے، مواد میں بہت زیادہ تھرمل جھٹکا مزاحمت اور اچھی فریکچر سختی ہے۔ Si3N4 ورک پیسز اثرات اور جھٹکوں کے خلاف مزاحم ہیں۔ یہ ورک پیس 1400 °C تک آپریشن کے درجہ حرارت کو برداشت کر سکتے ہیں اور کیمیکلز، سنکنرن اثرات، اور مخصوص پگھلی ہوئی دھاتوں جیسے ایلومینیم کے ساتھ ساتھ تیزاب اور الکلائن محلول کے خلاف مزاحم ہیں۔ ایک اور خصوصیت اس کی کم کثافت ہے۔ اس کی کم کثافت 3.2 سے 3.3 g/cm3 ہے، جو تقریباً ایلومینیم (2.7 g/cm3) کی طرح ہلکی ہے، اور اس کی زیادہ سے زیادہ موڑنے کی طاقت ≥900 MPa ہے۔

اس کے علاوہ، Si3N4 پہننے کے لیے اعلی مزاحمت کی خصوصیت رکھتا ہے اور زیادہ تر دھاتوں کی اعلی درجہ حرارت کی خصوصیات سے زیادہ ہے، جیسے کہ اعلی درجہ حرارت کی طاقت اور کریپ مزاحمت۔ یہ رینگنے اور آکسیکرن مزاحمت کا ایک اعلی مرکب پیش کرتا ہے اور زیادہ تر دھاتوں کی اعلی درجہ حرارت کی صلاحیتوں کو بہتر بناتا ہے۔ اس کی کم گرمی کی چالکتا اور مضبوط لباس مزاحمت کی بدولت، یہ صنعتی ایپلی کیشنز میں انتہائی سخت ترین حالات کا مقابلہ کر سکتا ہے۔ مزید برآں، جب اعلی درجہ حرارت اور زیادہ بوجھ کی صلاحیتوں کی ضرورت ہوتی ہے تو سلکان نائٹرائڈ ایک بہترین آپشن ہے۔

پراپرٹیز

● ہائی فریکچر سختی

● اچھی لچکدار طاقت

● انتہائی کم کثافت

● ناقابل یقین مضبوط تھرمل جھٹکا مزاحمت

● آکسائڈائزنگ ماحول میں کام کرنے کا اعلی درجہ حرارت

پیداوار کا طریقہ

سلیکون نائٹرائڈ بنانے کے لیے استعمال ہونے والے پانچ مختلف عمل - قدرے مختلف کام کرنے والے مواد اور ایپلی کیشنز کی طرف لے جاتے ہیں۔

• SRBSN (ری ایکشن بانڈڈ سلکان نائٹرائڈ)

• GPSN (گیس پریشر سنٹرڈ سلکان نائٹرائڈ)

• HPSN (ہاٹ پریسڈ سلکان نائٹرائڈ)

• HIP-SN (گرم آئسوسٹیٹیکلی پریسڈ سلکان نائٹرائڈ)

• RBSN (ری ایکشن بانڈڈ سلکان نائٹرائڈ)

ان پانچوں میں، GPSN پیداوار کا سب سے زیادہ استعمال ہونے والا طریقہ ہے۔

درخواست کی مثالیں۔

روشنی کے لیے گیندیں اور رولنگ عناصر

ان کی زبردست فریکچر سختی اور اچھی ٹرائبلولوجیکل خصوصیات کی وجہ سے، سلکان نائٹرائڈ سیرامکس روشنی کے لیے بالز اور رولنگ عناصر کے طور پر استعمال کے لیے مثالی طور پر موزوں ہیں، انتہائی درست بیرنگ، ہیوی ڈیوٹی سیرامک ​​بنانے والے اوزار، اور انتہائی دباؤ والے آٹوموٹو اجزاء۔ مزید برآں، ویلڈنگ کی تکنیک مواد کی مضبوط تھرمل جھٹکا مزاحمت اور اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت کا استعمال کرتی ہے۔

اعلی درجہ حرارت کی ایپلی کیشنز

اس کے علاوہ، یہ طویل عرصے سے اعلی درجہ حرارت کی ایپلی کیشنز میں ملازم ہے. حقیقت یہ ہے کہ یہ ان چند یک سنگی سیرامک ​​مواد میں سے ایک ہے جو ہائیڈروجن/آکسیجن راکٹ انجنوں کے ذریعہ تیار کردہ انتہائی تھرمل جھٹکے اور درجہ حرارت کے میلان کو برداشت کر سکتا ہے۔

گاڑیوں کی صنعت

فی الحال، سلکان نائٹرائڈ مواد بنیادی طور پر آٹوموٹیو انڈسٹری میں انجن کے پرزوں اور انجن کے لوازمات کے یونٹس کے لیے استعمال ہوتا ہے، جیسے ٹربو چارجر کم جڑتا اور کم انجن کے وقفے اور اخراج کے لیے، تیزی سے شروع کرنے کے لیے گلو پلگ، تیز رفتاری کے لیے ایگزاسٹ گیس کنٹرول والوز، اور گیس انجنوں کے لیے راکر آرم پیڈ کم پہننے کے لیے۔

الیکٹرانکس کی صنعت

اپنی الگ برقی خصوصیات کی وجہ سے، مائیکرو الیکٹرانکس ایپلی کیشنز میں، سلیکان نائٹرائڈ کو آلات کی محفوظ پیکیجنگ کے لیے مربوط سرکٹس کی تیاری میں ایک انسولیٹر اور کیمیائی رکاوٹ کے طور پر تیزی سے استعمال کیا جا رہا ہے۔ سلیکون نائٹرائڈ کو سوڈیم آئنوں اور پانی کے خلاف ایک اعلی بازی کی رکاوٹ کے ساتھ ایک گزرنے والی تہہ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جو مائیکرو الیکٹرانکس میں سنکنرن اور عدم استحکام کی دو اہم وجوہات ہیں۔ اینالاگ ڈیوائسز کے لیے کیپسیٹرز میں، مادہ کو پولی سیلیکون کی تہوں کے درمیان برقی انسولیٹر کے طور پر بھی استعمال کیا جاتا ہے۔

نتیجہ

سیلیکون نائٹرائڈ سیرامکس یوٹیلیٹی میٹریل ہیں۔ اس سیرامک ​​کی ہر قسم میں منفرد خصوصیات ہیں جو اسے مختلف شعبوں میں کارآمد بناتی ہیں۔ سلکان نائٹرائڈ سیرامکس کی بہت سی اقسام کو سمجھنا کسی دی گئی ایپلیکیشن کے لیے بہترین کو منتخب کرنا آسان بناتا ہے۔