Čo je keramický materiál z nitridu kremíka?- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

Nitrid kremíka je dôležitý konštrukčný keramický materiál. Je to supertvrdý materiál s vlastnou klzkosťou a odolnosťou proti opotrebovaniu. Je to atómový kryštál a antioxidant pri vysokých teplotách. Dokáže odolávať aj teplotným šokom. Pri zahriatí nad 1000 °C na vzduchu sa nerozpadne, ani keď sa prudko ochladí alebo zahreje. Práve preto, že keramika z nitridu kremíka má také dobré vlastnosti, ľudia ju často používajú na výrobu mechanických častí, ako sú ložiská, lopatky plynových turbín, mechanické upchávky a časti foriem. Ak sa na výrobu vykurovacej plochy častí motora použije keramika z nitridu kremíka odolná voči vysokej teplote a žiaruvzdorná, môže to nielen zlepšiť kvalitu dieselových motorov a ušetriť palivo, ale aj zlepšiť tepelnú účinnosť. Tento typ dieselového motora bol vyvinutý v Číne, Spojených štátoch, Japonsku a ďalších krajinách.

Proces prípravy keramických výrobkov z nitridu kremíka vo všeobecnosti pozostáva zo spracovania surovín, syntézy prášku, spracovania prášku, formovania, spracovania zelených telies, spekania a spracovania keramických zelených telies.

Typy procesu prípravy keramiky z nitridu kremíka sa vyznačujú najmä metódami a postupnosťami syntézy, tvarovania a spekania.

Bežné spôsoby tvarovania keramiky zahŕňajú lisovanie za sucha, odlievanie pásky, vstrekovanie atď. Lisovanie za sucha je široko používaný proces tvarovania a jeden z hlavných procesov tvarovania keramických zadných panelov mobilných telefónov. Keramické zadné kryty radu Xiaomi MIX sú všetky lisované za sucha. Dnes sa pozrime bližšie na proces lisovania keramiky za sucha.

1. Lisovanie za sucha

Suché lisovanie, tiež známe ako lisovanie, je jednou z bežne používaných metód formovania. Suché lisovanie je proces umiestňovania prášku s dobrou tekutosťou a vhodným triedením častíc po granulácii do dutiny kovovej formy a vyvíjaní tlaku cez tlakovú hlavu. Tlak Hlava vytvára posun v dutine formy, prenáša tlak a preusporiadava a deformuje častice prášku v dutine formy a potom sa zhutňuje do tvaru keramického polotovaru s pevnosťou a tvarom.

2. Princíp procesu a faktory ovplyvňujúce suché lisovanie

1. Princíp procesu

Podstata suchého lisovania spočíva v tom, že pôsobením vonkajšej sily sú častice vo forme blízko seba a pomocou vnútorného trenia sú častice pevne spojené, aby udržali tvar. Toto vnútorné trenie pôsobí na tenkú vrstvu lepidla okolo častíc blízko seba.

So zvyšujúcim sa tlakom budú polotovary meniť tvar, posúvať sa po sebe, medzera sa zmenšuje, kontakt sa postupne zväčšuje a priľnú k sebe. Keď sa častice približujú, interakcia medzi molekulami koloidu a časticami sa posilňuje a zelené teleso má mechanickú pevnosť.

2. Ovplyvňujúce faktory

Hlavné faktory ovplyvňujúce lisovanie za sucha sú:

Vlastnosti prášku: veľkosť častíc, distribúcia veľkosti častíc, tekutosť, obsah vody atď.;

Výber lepidiel a mazív;

Dizajn foriem;

Lisovacia sila, spôsob lisovania, rýchlosť lisovania a čas držania počas lisovacieho procesu.

Stručne povedané, ak je veľkosť častíc polotovaru vhodná, spojivo sa používa správne a metóda lisovania je rozumná, metóda lisovania za sucha môže tiež získať relatívne ideálnu hustotu polotovaru.

Keramika z nitridu kremíka

Kvapalina z vysoko čistého prášku nitridu kremíka na lisovanie za horúca sa nezmršťuje pri 1700 °C. Existujú tri hlavné spôsoby spekania nitridu kremíka: reakčné spekanie, konvenčné spekanie a spekanie lisovaním za tepla.

1. Reakčné spekanie

Je založená na nasledujúcej reakcii: 3Si(s) 2N2(g)=Si3N4(s) Nitridačná reakcia začína pri 1100°C a postupne sa zahrieva na 1420°C. Celý proces trvá niekoľko dní CC. Pretože reakcia je exotermická, rýchlosť zahrievania by mala byť starostlivo kontrolovaná. Vo všeobecnosti je produkt získaný udržiavaním teploty pod 1400 °C zmesou a- a p-Si3N4 s pórovitosťou 15C30 %.

Keramika z nitridu kremíka

1. Reakčné spekanie

Výhody: Nie sú povolené žiadne prísady Vlastnosti: Pevnosť materiálu sa pri vysokých teplotách výrazne nezníži; Veľkosť a tvar produktu zostávajú nezmenené a je možné vyrábať produkty komplexného tvaru; Ak chcete zvariť dve časti, stačí ich spojiť a nitridovať. Pri reakčnom spekaní je kľúčovým faktorom ovplyvňujúcim kvalitu produktu kontrola reakčnej teploty. Po trojstupňovej metóde ohrevu sa teplota pece zvýši nad teplotu topenia kremíka, čo sa často nazýva nitridácia pri nadmernej teplote.