Области применения керамики из нитрида кремния
№ 1: Сердце вращающихся машин, создатель механических компонентов
Керамика из нитрида кремния находит широкое применение в различных областях механики, включая высокоскоростные режущие инструменты,подшипники, лопатки скребков двигателей, направляющие лопатки газовых турбин и турбинные лопатки.
Среди этих приложенийкерамические шарики подшипника из нитрида кремнияявляются наиболее широко используемыми продуктами, на их долю приходится одна треть годового производства высокопроизводительных продуктов из нитрида кремния во всем мире. Керамические шарики подшипников из нитрида кремния обладают явными преимуществами по сравнению со стальными шариками, включая низкую плотность, устойчивость к высоким температурам, самосмазку, коррозионную стойкость и усталостную долговечность, аналогичную стальным шарикам. Поскольку керамические шарики в высокоскоростных вращающихся системах создают центробежные напряжения, низкая плотность нитрида кремния снижает эти напряжения на внешнем кольце высокоскоростных вращающихся компонентов. Плотная керамика Si3N4 также обладает высокой вязкостью разрушения, высоким модулем упругости и самосмазывающимися свойствами, что делает ее очень устойчивой к различным формам износа и способной выдерживать суровые условия окружающей среды, которые могут привести к растрескиванию, деформации или разрушению других керамических материалов. включая экстремальные температуры, большие перепады температур и условия сверхвысокого вакуума. Таким образом, керамические шарики подшипников из нитрида кремния находят широкое применение в подшипниках прецизионных станков, автомобильных подшипниках, изоляционных подшипниках генераторов ветряных турбин, а также подшипниках для агрессивных и высокотемпературных сред в нефтехимической промышленности.
Кроме того, подшипники из нитрида кремния обеспечивают превосходную электрическую изоляцию, решая проблемы, связанные с электрической коррозией, которая может привести к повреждению поверхности, преждевременному старению смазки, ненормальному шуму и, в конечном итоге, к выходу подшипника из строя. Это делает их особенно подходящими для использования в электромобилях и других областях.
Керамика из нитрида кремния также широко используется в области высокоскоростных режущих инструментов, хотя высокоскоростные керамические режущие инструменты обычно требуют даже более высокой прочности и вязкости, чем подшипники из нитрида кремния. Различные компании используют высокоэффективную керамику из нитрида кремния для изготовления режущих инструментов.
№ 2: Устойчивость к износу и коррозии – прочность как гвозди
Керамика из нитрида кремния демонстрирует исключительную стойкость к коррозии и износу благодаря превосходной стойкости к ползучести, окислению и низкому тепловому расширению. Помимо подшипников и режущих инструментов, керамические материалы из нитрида кремния также подходят для использования в различных суровых условиях. Они обладают превосходной жаропрочностью, коррозионной стойкостью и сопротивлением ползучести, что делает их идеальными материалами для герметизации поверхностей в атомной промышленности. Их можно использовать в таких приложениях, как водяные насосы реакторов котлов, водяные насосы реакторов с водой под давлением и устойчивая к эрозии обработка воды борной кислотой. Материалы из нитрида кремния также можно наносить на вращающиеся компоненты компрессоров, двигателей, генераторов, двигателей и турбин.
Кроме того, нитрид кремния играет важную роль в области сверхтонкого измельчения. Обладая высокой твердостью, уступающей лишь немногим сверхтвердым материалам, таким как алмаз и кубический нитрид бора, а также низким коэффициентом трения, керамические мелющие тела из нитрида кремния превосходно подходят для применения в ультратонких порошках и пищевой промышленности, предлагая более высокую твердость и превосходную износостойкость. по сравнению с традиционными мелющими телами.
№3: Керамические подложки – эффективное рассеивание тепла – задача
Керамические подложки из нитрида кремния широко используются в области транспортных средств на новой энергии. В электромобилях мощные компоненты играют решающую роль в регулировании скорости автомобиля и преобразовании источников питания переменного и постоянного тока. Высокочастотное термоциклирование в этих приложениях предъявляет строгие требования к отводу тепла для электронных корпусов. Кроме того, сложные и разнообразные условия эксплуатации требуют, чтобы упаковочные материалы имели хорошую устойчивость к тепловому удару и высокую прочность для обеспечения поддержки. Высокая теплопроводность и отличные механические свойства подложек из нитрида кремния значительно продлевают срок службы электронных модулей.
№4: Биомедицина – оптимальное решение для искусственных костей
Керамика из нитрида кремния, помимо своей высокой прочности и ударной вязкости, демонстрирует превосходную химическую стабильность и биосовместимость, что делает ее очень подходящей для использования в качестве биомедицинской керамики. Керамические материалы из нитрида кремния обеспечивают превосходную устойчивость к инфекциям и способность способствовать росту и интеграции костей по сравнению с традиционной биомедицинской керамикой на основе диоксида циркония. Кроме того, керамика из нитрида кремния обладает высокой поверхностной твердостью, износостойкостью и пористостью, что способствует росту костной ткани и обеспечивает прочную биологическую фиксацию. Эти свойства делают керамику из нитрида кремния подходящей для применения в биомедицинской области, включая имплантаты, коленные суставы и компоненты для хирургических и ортопедических процедур.
№ 5: Аэрокосмическая промышленность: надежность в суровых условиях
Керамические материалы из нитрида кремния обладают такими преимуществами, как высокая прочность, устойчивость к высоким температурам и отличная химическая стабильность, что делает их подходящими для жестких требований аэрокосмической промышленности. Керамика из нитрида кремния имеет два основных применения в аэрокосмической отрасли:
Во-первых, нитрид кремния считается одним из немногих цельных керамических материалов, способных выдерживать сильный тепловой удар и температурные градиенты, создаваемые водородно-кислородными ракетными двигателями, что делает его пригодным для использования в горловинах сопел ракетных двигателей. По сравнению с металлическими материалами форсунки из керамики из нитрида кремния выдерживают более высокие температуры сгорания, что приводит к большей тяге. Высокая стабильность кромки сопла обеспечивает более равномерный поток струи.
Во-вторых, нитрид кремния используется в качестве подшипников для аэрокосмических двигателей. В конструкции авиационно-космических двигателей на материалы и технологии подшипников постоянно приходится более 90–95% общей производительности двигателя. Керамические подшипники, особенно керамические подшипники из нитрида кремния горячего изостатического прессования, обеспечивают важную техническую поддержку при разработке аэрокосмического оборудования, особенно высокоскоростных и мощных подшипников главного вала. После более чем 50 лет исследований и накоплений,
Керамические подшипники Si3N4 применяются в системах главных приводов вертолетов, авиационных вспомогательных силовых установках (ВСУ), приводах вспомогательных агрегатов самолетов, ракетных двигателях, ракетных двигателях и спутниках, становясь стандартными подшипниками для высокоскоростных и мощных главных валов в высокотехнологичных отраслях. производственное оборудование.
№6: Защитные каски для ракетных антенн
Ракеты известны своей разрушительной силой как высокоточное ударное оружие. Чтобы обеспечить точность ракетных ударов, крайне важно защитить антенны и радары внутри ракеты, чтобы они могли эффективно работать. Здесь в игру вступает конструкция крышки антенны, также известной как шлем. Крышка антенны — это средство, предназначенное для защиты внутренней антенны от суровых условий окружающей среды. Он должен соответствовать аэродинамическим требованиям с точки зрения формы, а также требованиям к механическим и электрическим характеристикам.
В то время как стандартные покрытия антенн для авиационного применения могут быть изготовлены из композитных материалов на основе смол, покрытия ракетных антенн требуют устойчивости к высоким температурам, и органические материалы больше не подходят. Таким образом, керамические материалы, особенно керамика из нитрида кремния, постепенно стали предпочтительными материалами для покрытий ракетных антенн. Керамические антенные покрытия из нитрида кремния отличаются превосходными механическими свойствами, термической стабильностью, низкой диэлектрической проницаемостью и превосходной устойчивостью к эрозии под дождем. Они могут выдерживать суровые условия полета, включая тепловую вибрацию, что делает керамику из нитрида кремния перспективным материалом для покрытий антенн.
№7: Химическая и металлургическая промышленность: бесстрашно при 1400°C
Керамические материалы из нитрида кремния обладают исключительной химической стабильностью и отличными механическими свойствами, что делает их пригодными для использования в различных частях термического оборудования металлургической промышленности, таких как тигли, сопла сгорания и футеровки алюминиевых электролизеров. Керамика из нитрида кремния обладает хорошей стойкостью к окислению, выдерживает температуру до 1400°C и остается стабильной в сухой окислительной атмосфере ниже 1400°C, при максимальной температуре использования 1300°C. Материалы из нитрида кремния также можно использовать в условиях быстрого охлаждения и нагрева, что делает их пригодными для широкого спектра применений в металлургической промышленности.
№8: Сварочная промышленность – высокая точность, отсутствие прилипания
Разработка технологии спекания без давления нитридкремниевой керамики позволила изготовить
керамические компоненты сложной формы из нитрида кремния, значительно расширяющие диапазон применения материалов из нитрида кремния. Сюда входит и сварочная отрасль, которая незаменима в современном промышленном производстве.Сварочные штифты из нитрида кремния керамическиеисварочные роликиимеют гораздо более длительный срок службы, чем традиционные материалы, и обеспечивают высокую точность при выступающей сварке. Сварочные детали из нитрида кремния также обладают высокой износостойкостью и устойчивостью к прилипанию во время использования, что приводит к увеличению срока службы и снижению эксплуатационных расходов.
№ 9: Стильные и крутые носимые устройства
Помимо высокой прочности, ударной вязкости, твердости и превосходной биосовместимости керамика из нитрида кремния обладает превосходной коррозионной стойкостью и более низкой объемной плотностью, что делает ее подходящей для использования в портативных устройствах. Нитрид кремния часто используется для изготовления корпусов часов при повседневном ношении, поскольку он эффективно противостоит износу.
Эти применения демонстрируют универсальность и превосходные свойства керамики из нитрида кремния в различных отраслях промышленности и подчеркивают ее важность в современных технологиях и производстве.
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.
