Ang "katigasan" ay napabuti! Walong tip para sa pagpapatigas ng silicon nitride ceramics- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

Bilang isang mahalagang structural ceramic material, Si ₃ N ₄ Ang mga keramika ay may magandang mekanikal na katangian at thermal shock resistance (pinainit sa higit sa 1000 ℃ sa hangin, hindi ito masisira kahit na ito ay biglang pinalamig o pinainit). Ito ay itinuturing na may mahusay na komprehensibong pagganap sa kasalukuyan at malawakang ginagamit sa metalurhiya, aerospace, enerhiya, makinarya, industriya ng militar, optika, industriya ng salamin, at iba pang larangan.

Pinaghihigpitan ng "karaniwang problema ng mga keramika" - mataas na brittleness

Si ₃ N ₄ ay isang malakas na covalent bond compound na may mataas na lakas ng atomic bond at mahusay na komprehensibong pagganap. Bilang karagdagan, dahil sa direksyon at saturation ng mga covalent bond, kakaunti ang mga slip system sa Si ₃ N ₄ ceramics na binubuo ng covalent bonds, at kadalasang nasisira ang mga ito bago mangyari ang slip, na nagreresulta sa makabuluhang brittleness ng Si ₃ N ₄ keramika.

Gayunpaman, ang mababang tibay ng bali ng Si ₃ N ₄ Ang mga keramika at ang pagiging sensitibo sa mga lokal na bitak sa loob ng materyal ay naging mga nakamamatay na pagkukulang ng Si ₃ N ₄ ceramics, na seryosong nakakaapekto sa buhay ng serbisyo at pagiging maaasahan nito at lubos na nililimitahan ang saklaw ng aplikasyon nito.

Nakakaapekto ba ang hilaw na materyal na pulbos sa katigasan ng bali nito?

Dahil ang proseso ng paghahanda ng Si ₃ N ₄ Ang mga keramika ay pangunahing gumagamit ng pulbos bilang hilaw na materyal, ang isang siksik na ceramic na katawan ay nakuha pagkatapos ng pagpindot at sintering. Samakatuwid, ang mga katangian ng Si ₃ N ₄ Ang pulbos ay may mahalagang papel sa proseso at pagganap ng sintering. Si ₃ N ₄ Pangunahing kasama ng pulbos ang dalawang uri: α-Si ₃ N ₄ phase at β-Si ₃ N ₄ Kapag ang β-phase content sa powder ay >30vol.%, bumababa ang puwersang nagtutulak sa panahon ng sintering dissolution at reprecipitation stage, at ang proseso ng densification ng silicon nitride ceramics ay inhibited; at ang microstructure ng ceramic ay pangunahing binubuo ng mas pinong mga equiaxed na kristal, na hindi nakakatulong upang makakuha ng mataas na tibay ng bali.

Gamit ang α-Si ₃ N ₄ dahil ang paunang pulbos ay mas nakakatulong sa paghahanda ng mataas na lakas at katigasan ng Si ₃ N ₄ ceramics dahil α-Si ₃ N ₄ ay nabuo sa pamamagitan ng dissolution precipitation reaction sa panahon ng liquid phase sintering β-Si ₃ N ₄ , at sa kasunod na yugto ng grain coarsening, ang anisotropic growth ng β-Si ₃ N ₄ ay maaaring bumuo ng isang self-toughening microstructure, pagpapabuti ng density at tigas ng Si ₃ N ₄ keramika.

Sa mga tuntunin ng nilalaman ng oxygen, tumataas ang katigasan habang bumababa ang nilalaman ng oxygen ng pulbos. Ito ay dahil kapag gumagamit ng mga pulbos na may mababang nilalaman ng oxygen sa ibabaw, mas kaunting bahagi ng likido ang nagagawa sa panahon ng sintering, na nagreresulta sa mas kaunting mga nucleation site, at mas kaunting nuclei, at ang anyo ng kristal ay nagbabago mula sa semi-axial patungo sa axial. β-Si ₃ N ₄ ay nasa anyo ng mga mahahabang pamalo, na may mas mataas na aspect ratio at mas mataas na tibay ng bali.

Bilang karagdagan, si Si ₃ N ₄ ang mga pulbos na may mataas na nilalaman ng carbon ay hahadlang sa proseso ng densification ng silicon nitride. Dahil ang carbon ay tumutugon sa silikon dioxide (SiO ₂ ) sa ibabaw ng Si ₃ N ₄ pulbos upang makabuo ng CO at SiO, ang pagbuo ng likidong bahagi ay inhibited, na hindi nakakatulong sa proseso ng densification ng Si ₃ N ₄ .

Samakatuwid, ang nilalaman ng α phase, nilalaman ng oxygen, at nilalaman ng carbon sa Si ₃ N ₄ Ang ceramic raw material powder lahat ay nakakaapekto sa bali kayamutan ng Si ₃ N ₄ sintered na katawan. Ang mga pangunahing salik para sa pagpili ng mataas na α upang makakuha ng mataas na tibay ng bali Si ₃ N ₄ Ang mga keramika ay ang pisikal na bahagi, mababang oxygen, mababang nilalaman ng carbon, at naaangkop na tiyak na lugar sa ibabaw ng Si ₃ N ₄ pulbos.