シリコン窒化物チューブの説明
窒化シリコン 高融点の先進セラミック材料です。非常に高い硬度と優れた耐摩耗性を備え、過酷な作業環境でも安定した構造を維持できます。
GORGEOUSは、お客様のご要望に合わせて窒化ケイ素セラミックチューブをカスタマイズいたします。サイズ、形状、特殊な作業条件における性能要件など、どのような要件にも対応いたします。豊富な製造経験と高度な技術を融合させ、耐久性、効率性、安定性に優れた炭化ケイ素セラミックチューブを製造し、様々な冶金、化学、熱処理設備のニーズにお応えします。
窒化ケイ素セラミックチューブの仕様
窒化ケイ素の機械的特性 |
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密度 |
3.2 g/cm3 |
曲げ強度 |
900 MPa |
圧縮強度 |
3000 MPa |
ワイブル係数 m |
15 |
破壊靭性 KIc |
6.0 MPa m1/2 |
ヤング率E |
320 GPa |
ポアソン比 |
0.28 |
硬度ビッカース(HV 1) |
16GPa |
窒化シリコンの熱特性 |
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最大動作温度(不活性ガス) |
1200℃ |
最大動作温度(空気) |
1100℃ |
20℃での熱伝導率 |
28 W/mK |
1000℃での熱伝導率 |
16 W/mK |
熱膨張(20~100℃) |
2*10-6/K |
熱膨張(20~1000℃) |
3.5*10-6/K |
窒化シリコンの電気的特性 |
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電気特性 |
1012 Ωcm |
800℃での抵抗率 |
107 Ωcm |
誘電率 |
6MHz |
応用
窒化シリコンチューブは以下のように使用されます。
- 熱電対保護管
- 溶融金属処理装置
- 高温炉管および発熱体の保護
- 精密機械部品および耐摩耗ガイド部品
- 化学装置および流体供給システム
窒化ケイ素セラミックチューブの製造プロセス
GORGEOUS は、お客様のニーズに応じて、さまざまなグレードの窒化ケイ素セラミックチューブをカスタマイズできます。
ガス加圧焼結シリコン窒化物
このプロセスでは、ガス過圧焼結技術を使用して、複雑な形状と高い強度が求められる窒化シリコン部品を製造します。
主なプロセス フローは次のとおりです。 窒化ケイ素粉末を焼結助剤(例えば 酸化イットリウム、酸化マグネシウムまたは酸化アルミニウムなどの粉末を混合し、液相焼結によって密度を高め、バインダーを追加して予備焼結体の構造的完全性を高めます。
粉末を成形し、グリーン処理した後、加圧窒素雰囲気中で焼結して高密度化することで、元素の蒸発や分解による損失を効果的に低減し、高強度、高密度のセラミック製品が得られます。
ホットプレス焼結窒化ケイ素
ホットプレス焼結法は、窒化ケイ素粉末を高温高圧下で加熱し、一軸加圧するプロセスです。
このプロセスは、高密度で優れた強度を持つセラミック材料を製造でき、高性能が求められる用途に適しています。しかし、設備の制約により、比較的単純な幾何学的形状の部品の製造にしか適しておらず、成形した部品をグリーン状態で加工することはできません。複雑な加工はすべて、焼結後にダイヤモンド研削によって完了する必要があります。このプロセスは複雑でコストも高いため、通常は高性能部品の小ロット生産に使用されます。
熱間等方圧加圧(HIP)による窒化ケイ素
このプロセスでは、熱間静水圧プレスを使用して、不活性ガス環境で窒化ケイ素粉末を高温(約 1700~1800°C)および高圧(最大 2000 bar)に置き、同時に焼結します。
焼結体中の残留気孔率は、全方向からの均一な圧力によって大幅に低減され、理論密度に近い材料が得られます。この方法は、材料の機械的強度、耐久性、および全体的な信頼性を大幅に向上させますが、プロセスが複雑でコストが高いため、主に極めて高い性能が求められる基幹部品や特殊な産業分野で使用されています。
窒化ケイ素の押し出しガス加圧焼結
従来のガス加圧焼結をベースに、押し出し成形技術と組み合わせ、まず窒化ケイ素粉末を焼結助剤(酸化イットリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウムなど)と混合し、バインダーを加えて成形体の機械的特性を向上させます。
材料は押し出し成形によって所定の形状に成形された後、制御された環境下でガス加圧焼結されます。このプロセスにより、より均一な構造と高密度のセラミック製品が得られ、特に高性能で複雑な構造部品の製造ニーズに適しています。