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

There are various types of керамика из нитрида кремния, 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.

Обзор керамики из нитрида кремния (как усовершенствованного керамического материала)

• Нитрид кремния — это химическое соединение (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.

• Различные типы этого передового керамика 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.

Керамика из спеченного нитрида кремния (SSN)

• Керамика из спеченного нитрида кремния — это материалы, изготовленные методом бездавления. спекание 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.”

 — Дэн Дж., старший инженер 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.

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

— Хаоюй С., руководитель 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 термопара защитные трубки и изоляционные кольца.

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

— Carlos M., Lead at HeatWorks Ltd.. 

Спеченный под давлением газа нитрид кремния (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.

Керамика из спеченного реакционно-связанного нитрида кремния (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.

Применение керамики на основе нитрида кремния в вашей отрасли

• 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

• Являетесь ли вы инженер 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.

• 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

• 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.

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

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 поставщик today to request a quote or learn more about the strength, resilience, and reliability of silicon nitride ceramics.