Opis rurki z azotku krzemu
Azotek krzemu to zaawansowany materiał ceramiczny o wysokiej temperaturze topnienia. Charakteryzuje się wyjątkowo wysoką twardością i doskonałą odpornością na zużycie, a także zachowuje stabilną strukturę nawet w trudnych warunkach pracy.
Firma GORGEOUS może dostosować rury ceramiczne z azotku krzemu do indywidualnych potrzeb klienta. Niezależnie od rozmiaru, kształtu czy wymagań wydajnościowych w specyficznych warunkach pracy, łączymy nasze bogate doświadczenie produkcyjne z zaawansowaną technologią, aby tworzyć trwałe, wydajne i stabilne rury ceramiczne z węglika krzemu, spełniające potrzeby różnych urządzeń metalurgicznych, chemicznych i do obróbki cieplnej.
Specyfikacje rur ceramicznych z azotku krzemu
|
Właściwości mechaniczne azotku krzemu |
|
|
Gęstość |
3,2 g/cm³3 |
|
Wytrzymałość na zginanie |
900 MPa |
|
Wytrzymałość na ściskanie |
3000 MPa |
|
Moduł Weibulla m |
15 |
|
Wytrzymałość na pękanie KIc |
6,0 MPa·m1/2 |
|
Moduł Younga E |
320 GPa |
|
Współczynnik Poissona |
0.28 |
|
Twardość Vickersa (HV 1) |
16 GPa |
|
Właściwości termiczne azotku krzemu |
|
|
Maksymalna temperatura pracy(Gaz obojętny） |
1200℃ |
|
Maksymalna temperatura pracy(Powietrze） |
1100℃ |
|
Przewodność cieplna w temp. 20°C |
28 W/mK |
|
Przewodność cieplna w temperaturze 1000°C |
16 W/mK |
|
Rozszerzalność cieplna (20–100°C) |
2*10-6/K |
|
Rozszerzalność cieplna (20–1000°C) |
3.5*10-6/K |
|
Właściwości elektryczne azotku krzemu |
|
|
Właściwości elektryczne |
1012 Ωcm |
|
Oporność w temperaturze 800°C |
107 Ωcm |
|
Stała dielektryczna |
6 MHz |
Aplikacja
Rurki z azotku krzemu stosuje się w następujący sposób:
- Rurka ochronna termopary
- Sprzęt do obróbki metali ciekłych
- Ochrona rur pieca i elementów grzejnych przed wysoką temperaturą
- Precyzyjne części mechaniczne i odporne na zużycie części prowadzące
- Sprzęt chemiczny i system dostarczania płynów
Proces produkcji rur ceramicznych z azotku krzemu
Firma GORGEOUS może dostosować różne gatunki rurek ceramicznych z azotku krzemu do potrzeb klienta.
Azotek krzemu spiekany nadciśnieniowo gazem
W procesie tym stosuje się technologię spiekania w nadciśnieniu gazowym, co pozwala na produkcję elementów z azotku krzemu o złożonych kształtach i wymagających dużej wytrzymałości.
Główny przebieg procesu obejmuje: mieszanie proszku azotku krzemu z dodatkami spiekającymi (takimi jak tlenek itrutlenku magnezu lub tlenku glinu), zwiększając gęstość poprzez spiekanie w fazie ciekłej i dodając spoiwa w celu wzmocnienia integralności strukturalnej wstępnie spiekanego korpusu.
Po uformowaniu proszku i jego przetworzeniu na zimno jest on spiekany i zagęszczany w atmosferze azotu pod ciśnieniem, co skutecznie zmniejsza straty spowodowane odparowywaniem lub rozkładem pierwiastków, a tym samym pozwala uzyskać produkty ceramiczne o wysokiej wytrzymałości i gęstości.
Azotek krzemu spiekany na gorąco
Proces spiekania na gorąco polega na podgrzaniu i jednoosiowym prasowaniu proszku azotku krzemu w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem.
Proces ten pozwala na produkcję materiałów ceramicznych o wysokiej gęstości i doskonałej wytrzymałości, które nadają się do zastosowań o wysokich wymaganiach wydajnościowych. Jednak ze względu na ograniczenia sprzętowe nadaje się on jedynie do produkcji elementów o stosunkowo prostych kształtach geometrycznych; a uformowane elementy nie mogą być przetwarzane w stanie surowym. Wszystkie złożone procesy wymagają szlifowania diamentowego po spiekaniu. Proces jest skomplikowany i kosztowny, dlatego jest zazwyczaj stosowany do produkcji małych partii elementów o wysokiej wydajności.
Azotek krzemu prasowany izostatycznie na gorąco (HIP)
W procesie tym stosuje się prasowanie izostatyczne na gorąco, w celu umieszczenia proszku azotku krzemu w środowisku gazu obojętnego w wysokiej temperaturze (ok. 1700–1800°C) i pod wysokim ciśnieniem (do 2000 barów), a następnie jednoczesnego spiekania.
Porowatość resztkowa w spieku jest znacząco redukowana przez równomierne ciśnienie we wszystkich kierunkach, co pozwala uzyskać materiał o gęstości zbliżonej do teoretycznej. Metoda ta znacznie poprawia wytrzymałość mechaniczną, trwałość i ogólną niezawodność materiału, ale ze względu na złożoność procesu i wysoki koszt, jest ona stosowana głównie w kluczowych komponentach i specjalistycznych dziedzinach przemysłu, wymagających wyjątkowo wysokiej wydajności.
Spiekanie azotku krzemu w nadciśnieniu gazowym
W oparciu o tradycyjną technologię spiekania nadciśnieniowego w połączeniu z technologią formowania wytłaczanego, proszek azotku krzemu jest najpierw mieszany z substancjami wspomagającymi spiekanie (takimi jak tlenek itru, tlenek magnezu, tlenek glinu itp.), a następnie dodawane jest spoiwo w celu poprawy właściwości mechanicznych surowego korpusu.
Po nadaniu materiałowi określonego kształtu metodą wytłaczania, trafia on do kontrolowanego środowiska, gdzie odbywa się spiekanie gazowe w nadciśnieniu. Proces ten pozwala uzyskać produkty ceramiczne o bardziej jednorodnej strukturze i większej gęstości, co jest szczególnie przydatne w produkcji wysokowydajnych i złożonych elementów konstrukcyjnych.
