جيفينج سيراميك
مواد السيراميك نيتريد السيليكون
نيتريد السيليكون (Si₃N₄) يمكن وصف السيراميك بأنه سيراميك هيكلي متين للغاية وغير مؤكسد ويتم تشكيله باستخدام مواد قوية, الروابط التساهمية بين ذرات النيتروجين والسيليكون. مع صلابتها العالية, قوة متفوقة, صلابة الكسر المعلقة, وكثافة منخفضة, ومقاومة ملحوظة للصدمات الحرارية, Si3N4 قادر على تحمل التقلبات السريعة في درجات الحرارة لأكثر من 100 درجة مئوية 1000 درجة مئوية دون تكسير. ومن المعترف به على نطاق واسع كواحد من السيراميك المتقدم الأكثر متانة والأكثر موثوقية ومناسب للبيئات الحرارية والميكانيكية الشديدة.
الأشكال البلورية من نيتريد السيليكون (Si₃N₄)
نيتريد السيليكون (Si₃N₄) يُعتقد أنه موجود في هيكلين بلوريين أوليين:α-Si₃N₄ و β-Si₃N₄, وأيضا مرحلة غير متبلورة. في الأخير, α-Si₃N₄ غير مستقر في درجات الحرارة المنخفضة و β-Si₃N₄ هو طور درجة الحرارة المرتفعة الأكثر استقرارًا. تعرض الأنواع المختلفة من نيتريد السيليكون اختلافات واضحة في البنية والخصائص وتحدد تطبيقاتها الخاصة.
- يحتوي α-Si₃N₄ على نظام بلوري ثلاثي مع مركب, هيكل معبأة بإحكام. يتم تشكيله عادةً أثناء تخليق درجات الحرارة المنخفضة ويكون مستقرًا عند درجات حرارة عالية. أثناء التلبيد, يتحول α-Si₃N₄ بسهولة إلى β-Si₃N₄, تعزيز نمو الحبوب وتكثيفها. إنه ذو مساحة سطح محددة عالية وغالبًا ما يستخدم كمواد خام لإنتاج سيراميك β-Si₃N₄ عالي الأداء.
- β-Si₃N₄ هو نظام بلوري سداسي الشكل له بنية حبيبية متشابكة عمودية طويلة. وهو الأكثر استقرارًا من الناحية الديناميكية الحرارية مع درجات الحرارة المرتفعة, ولديه قوة كبيرة, صلابة الكسر استثنائية, مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية, فضلا عن مقاومة الأكسدة ممتازة. إنها مرحلة التبلور الرئيسية لغالبية سيراميك نيتريد السيليكون عالي الأداء.
سيراميك نيتريد السيليكون, التي تحتوي على β-Si₃N₄ البلورة الرئيسية, لديهم قوة عالية, المتانة وكذلك مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية. وهذا يجعلها المادة المثالية لأجزاء المحرك, محامل عالية السرعة أو معدات القطع.
مزايا سيراميك نيتريد السيليكون
قوة عالية, المتانة
قوة الانثناء 600-1000 ميجا باسكال, ويظهر مقاومة جيدة للتأثيرات الميكانيكية, نوع من الضربات القوية التي يمكنك قولها.
مقاومة أفضل للصدمات الحرارية
يستمر في العمل عند ΔT >800 درجة مئوية, لذا فهو مناسب جدًا لدورات التسخين/التبريد السريعة , دون أن ينهار من السهل جدا.
مقاومة قوية للتآكل والتآكل
يقاوم معظم الأحماض والقلويات, بالإضافة إلى الأكسدة أيضًا. وهذا يعني عادة عمر خدمة أطول , إجمالي.
كثافة منخفضة, واستقرار درجات الحرارة المرتفعة
مادة خفيفة الوزن, يحافظ على قوته حتى حوالي 1200-1300 درجة مئوية, شيء تماما.
تطبيقات مادة نيتريد السيليكون
المحرك وقطع غيار السيارات
دوارات الشاحن التربيني, مقاعد الصمام, وبطانات غرفة الاحتراق.
المحرك وقطع غيار السيارات
محامل عالية السرعة, حلقات الختم الميكانيكية, ومكونات المضخة.
المحامل والختم
إدراج قطع السيراميك, يموت, وأجزاء دليل مقاومة للاهتراء.
أشباه الموصلات والفضاء
ناقلات الويفر, الرقص ارتفاع في درجة الحرارة, والمبادلات الحرارية.
