Blog

Technische keramiekinhoud met waarde voor u!

Ontdek verschillende soorten siliciumnitridekeramiek en hun industriële voordelen

Gepubliceerde datum: 2025-05-30 11:49:54

There are various types of siliciumnitride keramiek, including sintered silicon nitride and hot-pressed silicon nitride. They vary in properties, applications, and how they resolve problems in your advanced engineering or other extreme temperature environments. This guide explores silicon nitride ceramic types, their properties, benefits, and how to select the right type for your application.


Overzicht van siliciumnitridekeramiek (als geavanceerd keramisch materiaal)

  • Siliciumnitride is een chemische verbinding (a white, high-melting-point solid comprising silicon and nitrogen elements), and is represented with the formula Si3N4.

  • A Si3N4 ceramic offers your process exceptional thermal resistance, mechanical strength, and thermodynamic stability.

  • De verschillende typen van deze geavanceerde keramiek are each tailored to a specific use, and are often lightweight, very hard, and non-corrosive.


5 Main Types Of Silicon Nitride Ceramics

Classification of these types of silicon nitride ceramics is based on how they are produced and their exemplary properties.

Gesinterde siliciumnitridekeramiek (SSN)

  • Gesinterde siliciumnitridekeramiek is een materiaal dat drukloos wordt gemaakt sinteren fine powders in a nitrogen gas atmosphere (at high temperatures of around 1750°C). They are widely used in your applications due to their balance of cost and performance.

  • SSN ceramics offer your product excellent mechanical strength, fracture toughness, and oxidation resistance. Their mechanical properties make them ideal for your industrial application in making automobile engines and bearings, or metal forming.

“Switching to SSN in our turbochargers helped us reduce failure rates by 55%…It has been flawless for over 18 months now, and helps us achieve materials with near-zero porosity.”

 — Dan J., senior ingenieur bij AutoSys Components

Hot-pressed Silicon Nitride Ceramics (HPSN)

  • HPSN is made using uniaxial pressure during the sintering process. Magnesia is added to a fine Si3N4 powder, and then the powder is placed in a graphite die.

  • HPSN is typically costly, but it offers your product superior density and mechanical properties. It’s therefore ideal for your applications that require extreme precision and thermal shock, such as semiconductor manufacturing.

“HPSN-frezen hebben de snelheid en efficiëntie bij het verwerken van onze sleeves aanzienlijk verhoogd.”

— Haoyu C., Hoofd bij Millcutters Ltd.

Reaction-bonded silicon Nitride Ceramics (RBSN)

  • RBSN is made through a careful process involving nitriding a silicon dough or compact at approximately 1450°C. RBSN also shrinks very little during processing, making it suitable for near-net shape production. This makes this type of silicon nitride ceramics a fit for your use in thermokoppel beschermbuizen en isolatieringen.

“RBSN bood ons een kosteneffectieve oplossing voor onze thermokoppelafschermingen zonder de betrouwbaarheid te verminderen.”

— Carlos M., Lead at HeatWorks Ltd.. 

Gasdruk gesinterd siliciumnitride (GPSN)

  • GPSN is obtained at very high nitrogen pressures, inhibiting the pyrolysis of silicon nitride and promoting the growth of Si3N4 grains. This ensures your process yields high-toughness ceramics with a high density.

  • Compared to SSN, GPSN offers your application improved creep resistance at elevated temperatures. GPSN is an ideal choice for your production of wear-resistant components, nozzles, and dies for mid-range prices.

Gesinterde reactiegebonden siliciumnitridekeramiek (SRBSN)

  • Sintered Reaction-Bonded Silicon Nitride Ceramics is based on RBSN, aimed at improving RBSN’s density and mechanical properties. SRBSN combines the shape-control benefits of RBSN with enhanced mechanical performance close to that of SSN.


Toepassingen van siliciumnitridekeramiek voor uw industrie

  • Silicon nitride ceramics offer your application outstanding physical and chemical characteristics. These silicon nitride properties include thermal resistance, lightweight strength, and chemical inertness.

  • Your ideal industry applications include automotive, aerospace, electronics, medical, and industrial.

  • Silicon nitride is also perfect for your LED packaging due to its optical transparency and being highly compatible.


Benefits Your Process Gets From Using Silicon Nitride

  • Of je nu een ingenieur or designer, silicon nitride ceramic offers high strength, excellent thermal shock resistance, superior wear resistance, corrosion resistance, and electrical insulation.

  • And if you’re working in high-performance environments, expect longer equipment life, better efficiency, resilience, sustainability, and lower maintenance costs.

  • Siliciumnitride lost technische problemen op en biedt een betrouwbare, hoogwaardige oplossing ter vervanging van metalen die degraderen onder invloed van hitte of corrosie. Neem bijvoorbeeld SSN-lagers, die slijtage verminderen, of GPSN-snijgereedschappen, die langer scherp blijven.

"Door over te stappen op siliciumnitride voor meerdere componenten, hebben we onze onderhoudsuitvaltijd met 44% verminderd."

— Jing M., Operationeel Manager bij AeroSeal

Een snelle vergelijkingstabel van de verschillende soorten siliciumnitridekeramiek

Type

Kracht

Dikte

Het beste voor

Begroting

BSN

Hoog

Medium

Gebruik in: Auto-/algemene industrie

Medium

HPSN

Zeer hoog

Hoog

Halfgeleiders

Hoog

RBSN

Medium

Laag

Thermische componenten

Laag

GPSN

Hoog

Hoog

Lagers, Gereedschap

Hoog

SRBSN

Hoog

Medium

Slijtageonderdelen

Medium

Een vergelijkingstabel van hoe siliciumnitridekeramiek presteert ten opzichte van andere geavanceerde keramiek

Eigendom

Siliciumnitride

Siliciumcarbide

Zirkonia

Aluminiumoxide

Thermische schokbestendigheid

Uitstekend

Goed

Gematigd

Laag

Breuktaaiheid

Hoog

Gematigd

Hoog

Laag

Hardheid

Hoog

Zeer hoog

Hoog

Hoog

Gewicht

Licht

Licht

Gematigd

Gematigd


Hoe u het juiste type siliciumnitride voor uw toepassing kiest

  • When choosing the right type of silicon nitride ceramic, compare the specs for your specific industry. Asses the temperature and load requirements, check how the budget fares, and then match those considerations with your industry’s required lifespan and precision. Plus, consider if dimensional stability or near-net shape is critical for your component.


Veelgestelde vragen over siliciumnitridekeramiek

Welke soorten siliciumnitridekeramiek zijn er?

De vijf belangrijkste soorten siliciumnitride zijn SSN, HPSN, RBSN, GPSN en SRBSN.

Welk type siliciumnitride is het meest duurzaam?

HPSN biedt de hoogste duurzaamheid dankzij de dichtheid en lage porositeit.

Kan siliciumnitride in elektronica gebruikt worden?

Ja. Siliciumnitride heeft isolerende en niet-corrosieve eigenschappen.

Is siliciumnitride geschikt voor uw hogetemperatuurtoepassingen?

Ja. De meeste soorten siliciumnitride werken bij zeer hoge temperaturen.

Is siliciumnitride duur?

De kosten ervan liggen relatief hoger dan die van conventionele keramiek of metalen, maar de voordelen op het gebied van duurzaamheid en prestaties wegen op tegen de kosten.


Laatste gedachten en uw conclusie

Silicon nitride is an advanced ceramic that solves your engineering problems. The different types, including SSN, HPSN, RBSN, GPSN, and SRBSN, offer your product excellent performance in harsh environments. Contact your leverancier today to request a quote or learn more about the strength, resilience, and reliability of silicon nitride ceramics.

Rug