Si3N4 aangepaste siliciumnitride keramische buis hoge hardheid

Si3N4 aangepaste siliciumnitride keramische buis, hoge hardheid en hittebestendige keramische onderdelen

1 .Beschrijvingen:

Siliciumnitride-keramiek is een anorganisch materiaal dat niet krimpt tijdens het sinteren en is een belangrijk structureel materiaal.Siliciumnitride heeft een hoge sterkte en is een van de hardste stoffen ter wereld.Het heeft gladheid en heeft eigenschappen zoals slijtvastheid, hoge sterkte, lage dichtheid en hoge temperatuurbestendigheid.Siliciumnitride heeft een lage thermische uitzettingscoëfficiënt en een hoge thermische geleidbaarheid, dus het heeft een uitstekende thermische schokbestendigheid.Siliciumnitride barst niet bij verhitting tot 1000°C en in koud water.Het is extreem goed bestand tegen hoge temperaturen en zijn sterkte kan worden gehandhaafd tot een hoge temperatuur van 1200°C zonder te vallen.Het smelt niet tot een smelt na verhitting en zal pas bij 1900°C ontleden.Het heeft ook een verbazingwekkende weerstand tegen chemische corrosie.Behalve met fluorwaterstofzuur reageert het niet met andere anorganische zuren of natronloogoplossingen van minder dan 30% en is het ook bestand tegen corrosie door veel organische zuren.Tegelijkertijd is het een hoogwaardig elektrisch isolatiemateriaal.Juist vanwege de uitstekende eigenschappen van siliciumnitride-keramiek is het geschikter om gelegeerd staal te vervangen door siliciumnitride-keramiek op die plaatsen waar hoge sterkte, lage dichtheid en hoge temperatuurbestendigheid vereist zijn.Mensen gebruiken het vaak.Om lagers, turbineschoepen, mechanische afdichtringen, permanente vormen en andere mechanische componenten te vervaardigen.

Siliciumnitride (Si3N4) bevat drie kristalvormen en twee kristalvormen komen vaak voor.De ene is α-Si3N4, naaldachtig kristal, dat wit of gebroken wit is, en de andere is β-Si3N4, dat donkerder van kleur is en een dicht korrelig veelvlak of kort prisma is.Beide zijn zeshoekig.

Een langere stapelvolgorde leidt tot een hogere hardheid van de α-fase dan de β-fase.De α-fase is echter chemisch onstabiel in vergelijking met de β-fase.Dus bij de hoge temperatuur van de vloeibare fase gaat de α-fase altijd over in de β-fase.Daarom is β-Si3N4 de belangrijkste vorm die wordt gebruikt in keramiek van siliciumnitride.

2 .Prestatiekenmerken van siliciumnitridematerialen

A .Fysische eigenschappen van siliciumnitride:

a .Thermische eigenschappen: Het is een vuurvaste substantie op hoge temperatuur zonder smeltpunt.Het ontleedt bij ongeveer 1900°C onder normale druk.Het heeft een sterke kruipweerstand onder hoge druk.Het verwekingspunt van reactie gesinterd siliciumnitride zonder bindmiddel kan oplopen tot 1800°C;

b .Goede thermische geleidbaarheid;

c .Kleine thermische uitzettingscoëfficiënt;

d .Goede elektrische isolatieprestaties, kleine diëlektrische coëfficiënt, hoge doorslagspanning.

B .Chemische eigenschappen van siliciumnitride:

a .Oxidatieweerstand: Het reageert niet met zuurstof in een droge atmosfeer onder 800 °C;

b .Gesmolten metaalcorrosieweerstand: siliciumnitride infiltreert en tast de elementaire metaalsmelt niet aan (behalve koper);

c .Weerstand tegen zuur-, alkali- en zoutcorrosie: gemakkelijk oplosbaar in fluorwaterstofzuur en niet effectief met verdund zuur.

C. Mechanische eigenschappen van siliciumnitride:

a .Hoge temperatuursterkte is goed, en de hoge temperatuursterkte bij 1200°C heeft weinig verzwakking in vergelijking met de sterkte bij kamertemperatuur.Bovendien is de kruipsnelheid bij hoge temperaturen erg laag.Deze worden bepaald door de aard van sterke covalente bindingen;

b .Hoge hardheid, op de tweede plaats na enkele superharde materialen zoals diamant, kubieke BN en B4C;

c .De wrijvingscoëfficiënt is klein en zelfsmerend, wat vergelijkbaar is met het metalen oppervlak met olie.

3 .Toepassing van siliciumnitridekeramiek

Auto-industrie: De belangrijkste toepassing van gesinterd siliciumnitride is in de auto-industrie als materiaal voor motoronderdelen.In motoren met vonkontsteking wordt siliciumnitride gebruikt voor minder slijtage van de tuimelblokken, turbochargers voor minder traagheid en minder motorvertraging, en regelkleppen voor uitlaatgassen voor meer acceleratie.

Lagers: In vergelijking met ander keramiek heeft siliciumnitridekeramiek een goede slagvastheid.Daarom worden kogellagers van siliciumnitride-keramiek gebruikt in prestatielagers.Een representatief voorbeeld is het gebruik van siliciumnitridelagers in de hoofdmotoren van NASA's spaceshuttles.Omdat siliciumnitride kogellagers harder zijn dan metaal, vermindert dit het contact met de lagerbaan.Siliciumnitride kogellagers zijn te vinden in hoogwaardige autolagers, industriële lagers, windturbines, motorsport, fietsen, rolschaatsen en skateboards.

Metalen snijgereedschappen: Bulk monolithisch siliciumnitride wordt gebruikt als materiaal voor snijgereedschappen vanwege de hardheid, thermische stabiliteit en slijtvastheid.Speciaal aanbevolen voor het bewerken van gietijzer met hoge snelheid.Hete hardheid, breuktaaiheid en thermische schokbestendigheid zorgen ervoor dat gesinterd siliciumnitride gietijzer, hard staal en legeringen op nikkelbasis kan snijden.

Elektronica: vaak gebruikt als isolatoren en chemische barrières bij de vervaardiging van geïntegreerde schakelingen om verschillende structuren elektrisch te isoleren of als etsmaskers bij grootschalige microbewerkingen.Als passiveringslaag voor microchips is het superieur aan siliciumdioxide omdat het een aanzienlijk betere diffusiebarrière vormt voor watermoleculen en natriumionen, twee belangrijke bronnen van corrosie en instabiliteit in micro-elektronica.

Kern koperdraad stroomkabel, elke kern heeft een individuele gekleurde isolatiemantel, alles in een buitenste beschermende mantel.Hang strengen isolator-isolatoren (verticale lijnen van schijven) op hoogspanningsophangtorens.