Откройте для себя различные типы керамики на основе нитрида кремния и их промышленные преимущества

Существуют различные типы керамика из нитрида кремния, включая спеченный нитрид кремния и горячепрессованный нитрид кремния. Они различаются по свойствам, областям применения и способам решения задач в сложных инженерных решениях или других условиях экстремальных температур. В этом руководстве рассматриваются типы керамики на основе нитрида кремния, их свойства, преимущества и способы выбора подходящего типа для вашего применения.

Обзор керамики из нитрида кремния (как усовершенствованного керамического материала)

• Нитрид кремния — это химическое соединение (белое твердое вещество с высокой температурой плавления, содержащее элементы кремния и азота) и представлено формулой Si3N4.

• Керамика Si3N4 обеспечивает вашему процессу исключительную термическую стойкость, механическую прочность и термодинамическую стабильность.

• Различные типы этого передового керамика каждый из них предназначен для определенного использования и часто является легким, очень твердым и не подверженным коррозии.

5 основных типов керамики на основе нитрида кремния

Классификация этих типов керамики из нитрида кремния основана на способе их производства и их характерных свойствах.

Керамика из спеченного нитрида кремния (SSN)

• Керамика из спеченного нитрида кремния — это материалы, изготовленные методом бездавления. спекание Тонкодисперсные порошки в атмосфере азота (при высоких температурах около 1750 °C). Они широко используются в ваших приложениях благодаря оптимальному соотношению цены и производительности.

• Керамика SSN обеспечивает вашим изделиям превосходную механическую прочность, трещиностойкость и стойкость к окислению. Благодаря своим механическим свойствам она идеально подходит для промышленного применения в производстве автомобильных двигателей и подшипников, а также для обработки металлов давлением.

«Переход на SSN в наших турбокомпрессорах помог нам снизить частоту отказов на 55%… Он работает безупречно уже более 18 месяцев и помогает нам получать материалы с практически нулевой пористостью».

 — Дэн Дж., старший инженер AutoSys Components

Керамика из нитрида кремния горячего прессования (HPSN)

• HPSN изготавливается методом одноосного спекания под давлением. К тонкодисперсному порошку Si3N4 добавляется оксид магния, после чего порошок помещается в графитовую пресс-форму.

• HPSN обычно стоит дорого, но обеспечивает вашей продукции превосходную плотность и механические свойства. Поэтому он идеально подходит для применений, требующих исключительной точности и устойчивости к тепловым ударам, например, в производстве полупроводников.

«Фрезы HPSN значительно увеличили скорость и повысили эффективность обработки наших втулок».

— Хаоюй С., руководитель Millcutters Ltd.

Керамика из реакционно-связанного нитрида кремния (RBSN)

• RBSN производится посредством бережного процесса азотирования кремниевой пасты или прессовки при температуре около 1450 °C. RBSN также практически не дает усадки в процессе обработки, что делает его пригодным для производства изделий с формами, близкими к заданным. Благодаря этому данный тип керамики на основе нитрида кремния подходит для использования в термопара защитные трубки и изоляционные кольца.

«RBSN предоставила нам экономически эффективное решение для наших термопарных экранов без снижения надежности».

— Карлос М., руководитель HeatWorks Ltd. 

Спеченный под давлением газа нитрид кремния (GPSN)

• ГПСН получают при очень высоком давлении азота, что подавляет пиролиз нитрида кремния и способствует росту зерен Si3N4. Это гарантирует получение высокопрочной керамики с высокой плотностью.

• По сравнению с SSN, GPSN обеспечивает улучшенную стойкость к ползучести при повышенных температурах. GPSN — идеальный выбор для производства износостойких компонентов, сопел и штампов по средней цене.

Керамика из спеченного реакционно-связанного нитрида кремния (SRBSN)

• Спеченная реакционносвязанная керамика на основе нитрида кремния разработана на основе RBSN и предназначена для повышения плотности и механических свойств RBSN. SRBSN сочетает в себе преимущества формоустойчивости RBSN с улучшенными механическими характеристиками, близкими к показателям SSN.

Применение керамики на основе нитрида кремния в вашей отрасли

• Керамика на основе нитрида кремния обладает превосходными физико-химическими характеристиками. К ним относятся термостойкость, лёгкость, прочность и химическая инертность.

• Идеальные сферы применения для вас включают автомобилестроение, аэрокосмическую промышленность, электронику, медицину и промышленность.

• Нитрид кремния также идеально подходит для корпусирования светодиодов благодаря своей оптической прозрачности и высокой совместимости.

Преимущества, которые ваш процесс получает от использования нитрида кремния

• Являетесь ли вы инженер или дизайнерская керамика из нитрида кремния обеспечивает высокую прочность, отличную стойкость к тепловым ударам, превосходную износостойкость, коррозионную стойкость и электроизоляцию.

• А если вы работаете в высокопроизводительных условиях, ожидайте более длительного срока службы оборудования, более высокой эффективности, отказоустойчивости, экологичности и меньших затрат на техническое обслуживание.

• Нитрид кремния решает инженерные проблемы, предлагая надежное, высокопроизводительное решение для замены ваших металлов, которые разрушаются под воздействием тепла или коррозии. Возьмем, к примеру, подшипники SSN, которые уменьшают износ, или режущие инструменты GPSN, которые дольше сохраняют остроту.

«Переход на нитрид кремния во многих компонентах сократил время простоя при техническом обслуживании на 44%».

— Цзин М., операционный менеджер AeroSeal

Краткая сравнительная таблица различных типов керамики на основе нитрида кремния

Сравнительная таблица характеристик керамики на основе нитрида кремния с другими видами современной керамики

Как выбрать правильный тип нитрида кремния для вашего применения

• Выбирая подходящий тип нитридкремниевой керамики, сравните характеристики, соответствующие вашей отрасли. Оцените требования к температуре и нагрузке, проверьте бюджет, а затем сопоставьте эти параметры с требуемыми сроком службы и точностью для вашей отрасли. Кроме того, учтите, насколько важны для вашего компонента размерная стабильность или форма, близкая к заданной.

Часто задаваемые вопросы о керамике на основе нитрида кремния

Какие существуют типы керамики на основе нитрида кремния?

Пять основных типов нитрида кремния — SSN, HPSN, RBSN, GPSN и SRBSN.

Какой тип нитрида кремния наиболее долговечен?

HPSN обеспечивает наивысшую прочность благодаря своей плотности и низкой пористости.

Можно ли использовать нитрид кремния в электронике?

Да. Нитрид кремния обладает изолирующими и не вызывает коррозии свойствами.

Подходит ли нитрид кремния для высокотемпературных применений?

Да. Большинство типов нитрида кремния работают при очень высоких температурах.

Дорогой ли нитрид кремния?

Его стоимость относительно выше, чем у обычной керамики или металлов, но его долговечность и эксплуатационные характеристики превосходят стоимость.

Заключительные мысли и ваши выводы

Нитрид кремния — это передовая керамика, которая поможет вам решить инженерные задачи. Различные типы, включая SSN, HPSN, RBSN, GPSN и SRBSN, обеспечат вашему изделию превосходную производительность в суровых условиях. Свяжитесь с вашим поставщик сегодня, чтобы запросить коммерческое предложение или узнать больше о прочности, устойчивости и надежности керамики из нитрида кремния.