Usa ka non-metallic compound nga gilangkuban sa silicon ug nitrogen, silicon nitride (Si3N4) kay usa usab ka advanced ceramic nga materyal nga adunay labing adaptable nga mix sa mekanikal, thermal, ug electrical nga mga kabtangan. Dugang pa, kon itandi sa kadaghanan sa ubang mga seramiko, kini usa ka high-performance ceramic nga adunay ubos nga thermal expansion coefficient nga nagtanyag og maayo kaayong thermal shock resistance.
Mga bahin
Tungod sa ubos nga thermal expansion coefficient, ang materyal adunay taas kaayo nga thermal shock resistance ug maayo nga fracture toughness. Ang mga workpiece sa Si3N4 makasugakod sa mga epekto ug mga kakurat. Kini nga mga workpiece makaagwanta sa mga temperatura sa operasyon nga hangtod sa 1400 °C ug makasugakod sa mga kemikal, makadaut nga mga epekto, ug piho nga tinunaw nga mga metal sama sa aluminum, ingon man sa mga acid ug alkaline nga solusyon. Ang laing bahin mao ang ubos nga densidad niini. Kini adunay ubos nga densidad nga 3.2 ngadto sa 3.3 g/cm3, nga halos sama ka gaan sa aluminum (2.7 g/cm3), ug kini adunay max nga kusog sa pagduko nga ≥900 MPa.
Dugang pa, ang Si3N4 gihulagway pinaagi sa taas nga resistensya sa pagsul-ob ug milabaw sa taas nga temperatura nga mga kabtangan sa kadaghanan nga mga metal, sama sa taas nga temperatura nga kusog ug pagsukol sa creep. Nagtanyag kini usa ka labing maayo nga pagsagol sa pagsukol sa creep ug oksihenasyon ug milabaw sa mga kapabilidad sa taas nga temperatura sa kadaghanan sa mga metal. Salamat sa ubos nga kainit nga conductivity ug lig-on nga pagsukol sa pagsul-ob, kini makasugakod sa labing lisud nga mga kahimtang sa labing gipangayo nga mga aplikasyon sa industriya. Dugang pa, ang silicon nitride usa ka maayong kapilian kung gikinahanglan ang taas nga temperatura ug taas nga karga nga kapabilidad.
Mga kabtangan
● Taas nga pagkagahi sa bali
● Maayong flexural strength
● Ubos kaayo nga densidad
● Dili katuohan nga kusog nga resistensya sa thermal shock
● Taas nga temperatura sa pagtrabaho sa oxidizing atmospheres
Pamaagi sa Produksyon
Ang lima ka lain-laing mga proseso nga gigamit sa paghimo sa silicon nitride-nga mosangpot ngadto sa gamay nga lain-laing mga nagtrabaho nga mga materyales ug mga aplikasyon.
SRBSN (reaction-bonded silicon nitride)
GPSN (gas pressure sintered silicon nitride)
HPSN (hot-pressed silicon nitride)
HIP-SN (hot isostatically pressed silicon nitride)
RBSN (reaction-bonded silicon nitride)
Taliwala niining lima, ang GPSN mao ang kasagarang gigamit nga pamaagi sa produksyon.
Mga Ehemplo sa Aplikasyon
Mga Ball ug Rolling Elements para sa Kahayag
Tungod sa ilang dako nga pagkabali nga katig-a ug maayo nga tribological nga mga kabtangan, ang silicon nitride ceramics haom nga gamiton isip mga bola ug rolling elements para sa gaan, hilabihan ka tukma nga mga bearings, heavy-duty nga ceramic forming tools, ug highly stressed automotive components. Dugang pa, ang mga teknik sa welding naggamit sa mga materyales nga lig-on nga thermal shock resistance ug taas nga temperatura nga resistensya.
Mga Aplikasyon sa Taas nga Temperatura
Gawas pa, dugay na kini nga gigamit sa mga aplikasyon sa taas nga temperatura. Ang kamatuoran nga kini usa sa pipila ka mga monolithic ceramic nga mga materyales nga makasugakod sa grabeng thermal shock ug temperatura gradients nga gihimo sa hydrogen/oxygen rocket nga mga makina.
Industriya sa Automotive
Sa pagkakaron, ang silicon nitride nga materyal gigamit sa panguna sa industriya sa automotive sa mga aplikasyon alang sa mga piyesa sa makina ug mga yunit sa accessory sa makina, sama sa mga turbocharger alang sa ubos nga inertia ug pagkunhod sa engine lag ug emissions, mga glow plugs alang sa mas paspas nga pagsugod, mga balbula sa pagkontrol sa gas sa tambutso alang sa dugang nga pagpatulin, ug mga rocker arm pad alang sa mga makina sa gas aron ipaubos ang pagsul-ob.
Industriya sa Elektroniko
Tungod sa lahi nga elektrikal nga mga kabtangan niini, sa mga aplikasyon sa microelectronics, ang silicon nitride labi nga gigamit ingon usa ka insulator ug babag sa kemikal sa paghimo sa mga integrated circuit alang sa luwas nga pagputos sa mga aparato. Ang Silicon nitride gigamit isip passivation layer nga adunay taas nga diffusion barrier batok sa sodium ions ug tubig, nga maoy duha ka importanteng hinungdan sa corrosion ug instability sa microelectronics. Sa mga capacitor para sa analog device, ang substance kay gigamit usab isip electrical insulator tali sa polysilicon layers.
Konklusyon
Ang Silicon nitride ceramics mga gamit nga materyales. Ang matag matang niini nga seramik adunay talagsaong mga bahin nga naghimo niini nga mapuslanon sa lain-laing sektor. Ang pagsabut sa daghang mga lahi sa silicon nitride ceramics nagpadali sa pagpili sa labing maayo alang sa usa ka gihatag nga aplikasyon.
