Применение керамики из нитрида кремния с различными процессами спекания
В настоящее время,керамика из нитрида кремнияиспользуемые в различных областях, в основном получают посредством реакционного спекания, спекания горячим прессованием, спекания без давления, спекания под давлением газа и спекания горячим изостатическим прессованием. Различные процессы спекания позволяют получить керамику из нитрида кремния с определенными различиями в характеристиках, обычно применяемую в различных высокотемпературных конструкционных компонентах, износостойких компонентах или компонентах, устойчивых к коррозии.
1. Метод реакционного спекания.
Реакционное спекание предполагает химическую реакцию между твердой, жидкой и газообразной фазами компактных тел исходного материала при определенной температуре, приводящую к уплотнению и синтезу заданных составов для получения желаемого спеченного тела.
В этом процессе порошок кремния высокой чистоты смешивается со связующим, формируется в формы, а затем подвергается воздействию атмосферы N2 или погружается в расплавленный кремний, позволяя кремнию, газообразному азоту или расплавленному кремнию в организме вступать в реакцию и производить продукты нитрида кремния. . Керамика из нитрида кремния, полученная методом реакционного спекания, широко распространена в области огнеупорных материалов и в основном используется дляпроизводство защитных трубок для термопар, тиглей для выплавки металлов и сопел ракет..
2. Метод спекания горячим прессованием.
Порошок нитрида кремния смешивают с различными оксидами (такими как MgO, Al2O3, СеО2 и др.) в качестве спекающих добавок. Спекание проводится при температуре выше 1600°C и под определенным давлением. Этот процесс известен как спекание горячим прессованием.
Преимущество спекания горячим прессованием заключается в том, что механические свойства керамики Si3N4, полученной этим методом, превосходят керамику, спеченную другими методами, демонстрируя более высокую твердость, прочность и ударную вязкость. Обычно его используют для производства керамические режущие инструменты.
Однако спекание горячим прессованием имеет и недостатки, такие как высокие производственные затраты, сложные требования к оборудованию для спекания, а также наличие анизотропных свойств из-за одноосного давления при спекании.
3. Метод спекания без давления.
Спекание без давления предполагает использование α-Si3N4 в качестве сырья при стандартном атмосферном давлении с добавлением определенного количества спекающих добавок для жидкофазного спекания. В процессе спекания α-Si3N4 превращается в β-Si3N4, а структура зерен нитрида кремния меняется от равноосных кристаллов к столбчатым, что повышает свойства образцов.Преимуществом спекания без давления является относительно простой процесс подготовки и более низкая стоимость, что позволяет получить высокоэффективную керамику из нитрида кремния. Однако недостатком является то, что после спекания образцы могут испытывать значительную усадку, что приводит к растрескиванию и деформации.
Керамика из нитрида кремния, полученная методом спекания без давления, широко применяется впроизводство уплотнительных колец, роликовых колец в металлургической промышленности, сосудов для транспортировки расплавленных металлов и желобов.
4. Метод спекания под давлением газа.
Спекание под давлением газа обычно проводится при давлении от 1 до 10 МПа и температуре около 2000°C, что немного выше, чем при других методах спекания. Даже при меньшем количестве спекающих добавок этот метод может способствовать росту зерен Si3N4, в результате чего получаются образцы с удлиненными столбчатыми зернами, высокой плотностью и высокой прочностью.
Используя спекание под давлением газа, можно формовать и спекать изделия различной сложной формы, что имеет более широкое применение по сравнению с керамикой из нитрида кремния, полученной другими процессами.
Помимо защитных трубок для термопар, тиглей для выплавки металлов, ракетных сопел, керамических режущих инструментов, шариков подшипников, уплотнительных колец, роликовых колец. в металлургической промышленностии емкостях для транспортировки расплавленных металлов, керамика из нитрида кремния, полученная спеканием под давлением газа, также широко используется в различных компонентах, работающих при высоких температурах и нагрузках.яСеверная Каролинакерамические детали турбинного двигателя, такие как лопатки статора, лопасти ротора и кожухи.
5. Метод спекания горячим изостатическим прессованием (БЕДРО).
Горячее изостатическое прессование предполагает одновременное применение высокотемпературного и изотропного газа высокого давления к керамическим порошкам, прессовкам или предварительно спеченным изделиям для достижения уплотнения при спекании.
Сочетая преимущества горячего прессования и спекания без давления, горячее изостатическое прессование позволяет производить керамику из нитрида кремния высокой плотности и сложной формы. Однако из-за дорогого оборудования, сложных производственных процессов и высоких технических требований его в основном используют для производства высококачественных продуктов из нитрида кремния, таких какшарики подшипника из нитрида кремния.
Кроме того, керамика из нитрида кремния, полученная методом горячего изостатического прессования, имеет значительные потенциальные применения в областях, требующих высокопроизводительных продуктов, таких какприменение микроподшипников в инфракрасных детекторах.
СЯМЭНЬ МАСКЕРА ТЕХНОЛОДЖИ КО., ЛТД. является авторитетным и надежным поставщиком, специализирующимся на производстве и продаже технических керамических деталей. Мы обеспечиваем индивидуальное производство и высокоточную механическую обработку широкого спектра высокоэффективных керамических материалов, включая глиноземная керамика, циркониевая керамика, нитрид кремния, Карбид кремния, нитрид бора, нитрид алюминия и обрабатываемая стеклокерамика. В настоящее время наши керамические детали можно найти во многих отраслях промышленности, таких как механическая, химическая, медицинская, полупроводниковая, автомобильная, электронная, металлургическая и т. д. Наша миссия — предоставлять керамические детали самого высокого качества для пользователей во всем мире, и нам очень приятно видеть нашу керамику. детали эффективно работают в конкретных приложениях клиентов. Мы можем сотрудничать как в прототипном, так и в серийном производстве. Если у вас есть требования, свяжитесь с нами.
