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.
GORGEOUS CERAMICS (GGS) can customize silicon nitride ceramic tubes for customers. Regardless of the size, shape or performance requirements under special working conditions, we can combine our rich manufacturing experience and advanced technology to create durable, efficient and stable silicon carbide ceramic tubes for you to meet the needs of various metallurgical, chemical and heat treatment equipment.
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
GORGEOUS CERAMICS (GGS) can customize different grades of silicon nitride ceramic tubes according to customer needs.
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.
