Mi az a szilícium-nitrid kerámia anyag?

A szilícium-nitrid fontos szerkezeti kerámiaanyag. Ez egy szuperkemény anyag, amely eredendő kenőképességgel és kopásállósággal rendelkezik. Ez egy atomkristály és magas hőmérsékleten antioxidáns. A hősokknak is ellenáll. Ha levegőn 1000°C fölé melegítjük, akkor sem esik szét, ha gyorsan lehűtjük vagy felmelegítjük. Pontosan azért, mert a szilícium-nitrid kerámiának olyan jó tulajdonságai vannak, az emberek gyakran használják mechanikai alkatrészek, például csapágyak, gázturbina lapátok, mechanikus tömítések és öntőforma alkatrészek gyártására. Ha magas hőmérsékletnek ellenálló és hőálló szilícium-nitrid kerámiát használnak a motoralkatrészek fűtőfelületének gyártásához, az nemcsak a dízelmotorok minőségét javíthatja, és üzemanyagot takaríthat meg, hanem javíthatja a hőhatékonyságot is. Ezt a típusú dízelmotort Kínában, az Egyesült Államokban, Japánban és más országokban fejlesztették ki.

A szilícium-nitrid kerámiatermékek előkészítési folyamata általában nyersanyagfeldolgozásból, porszintézisből, porfeldolgozásból, fröccsöntésből, zöldtest-feldolgozásból, szinterezésből és kerámia zöldtest-feldolgozásból áll.

A szilícium-nitrid kerámiák előállítási folyamattípusait elsősorban a szintézis, öntés és szinterezés módszerei és sorrendjei különböztetik meg.

A kerámiák általános fröccsöntési módszerei közé tartozik a száraz sajtolás, a szalagöntés, a fröccsöntés stb. A száraz préselés széles körben alkalmazott formázási eljárás, és a mobiltelefonok kerámia hátlapjainak egyik fő öntési eljárása. A Xiaomi MIX sorozat kerámia hátlapja szárazon préselt. Ma nézzük meg közelebbről a kerámia szárazsajtolási folyamatát.

1. Száraz sajtolás

A száraz préselés, más néven préselés, az egyik leggyakrabban használt formázási mód. A száraz préselés a jó folyékonyságú és megfelelő szemcseosztályozású port a fémforma üregébe történő granulálása és a nyomófejen keresztüli nyomás kifejtésének folyamata. A nyomás A fej elmozdulást hoz létre a formaüregben, továbbítja a nyomást, átrendezi és deformálja a porszemcséket a formaüregben, majd tömörödik, így szilárd és formájú kerámia nyersdarabot alkot.

2. A száraz sajtolás eljárási elve és befolyásoló tényezői

1. A folyamat elve

A száraz préselés lényege, hogy külső erő hatására a részecskék egymáshoz közel helyezkednek el a formában, és a részecskék belső súrlódás segítségével szilárdan összekapcsolódnak az alak megtartása érdekében. Ez a belső súrlódás az egymáshoz közel eső részecskék körüli vékony ragasztórétegre hat.

A nyomás növekedésével a nyersdarabok alakja megváltozik, egymáshoz csúsznak, a rés csökken, az érintkezés fokozatosan növekszik, és egymáshoz tapad. A részecskék közeledtével a kolloidmolekulák és a részecskék közötti kölcsönhatás erősödik, és a zöld test mechanikai szilárdságot kap.

2. Befolyásoló tényezők

A száraz préselést befolyásoló fő tényezők:

A por tulajdonságai: részecskeméret, szemcseméret-eloszlás, folyékonyság, víztartalom stb.;

Ragasztók és kenőanyagok kiválasztása;

Forma kialakítása;

Préselési erő, préselési mód, préselési sebesség és tartási idő a préselési folyamat során.

Összefoglalva, ha a nyersdarab szemcsemérete megfelelő, a kötőanyagot megfelelően használják, és a préselési módszer ésszerű, akkor a száraz préselési módszerrel is viszonylag ideális vaksűrűséget lehet elérni.

Szilícium-nitrid kerámia

A nagy tisztaságú szilícium-nitrid por melegen sajtolt folyadéka 1700 °C-on nem zsugorodik. A szilícium-nitridre három fő szinterezési módszer létezik: reakciószinterelés, hagyományos szinterezés és melegsajtolásos szinterezés.

1. Reakciós szinterezés

A következő reakción alapul: 3Si(s) 2N2(g)=Si3N4(s) A nitridálási reakció 1100°C-on kezdődik, és fokozatosan 1420°C-ra melegszik fel. Az egész folyamat több CC napot vesz igénybe. Mivel a reakció exoterm, a melegítési sebességet gondosan ellenőrizni kell. Általában az 1400 °C alatti melegen tartással nyert termék α- és β-Si3N4 15C30%-os porozitású keveréke.

Szilícium-nitrid kerámia

1. Reakciós szinterezés

Előnyök: Adalékanyagok nem megengedettek Jellemzők: Az anyag szilárdsága nem csökken jelentősen magas hőmérsékleten; A termék mérete és alakja változatlan marad, összetett alakú termékek állíthatók elő; Két rész hegesztéséhez csatlakoztassa és nitridálja őket. A reakciószinterezés során a termék minőségét befolyásoló kulcstényező a reakcióhőmérséklet szabályozása. A háromlépcsős fűtési módszer után a kemence hőmérséklete a szilícium olvadáspontja fölé emelkedik, amit gyakran túlhőmérsékletű nitridálásnak neveznek.