Ano ang Silicon Nitride Ceramic Material?

Ang Silicon nitride ay isang mahalagang structural ceramic material. Ito ay isang superhard na materyal na may likas na lubricity at wear resistance. Ito ay isang atomic na kristal at antioxidant sa mataas na temperatura. Maaari rin itong labanan ang thermal shock. Kapag pinainit hanggang sa itaas ng 1000°C sa hangin, hindi ito madidisintegrate kahit na mabilis itong pinalamig o pinainit. Ito ay tiyak na dahil ang silicon nitride ceramics ay may napakagandang katangian na kadalasang ginagamit ng mga tao sa paggawa ng mga mekanikal na bahagi tulad ng mga bearings, gas turbine blades, mechanical seal, at mga bahagi ng amag. Kung ang mga silicon nitride ceramics na lumalaban sa mataas na temperatura at lumalaban sa init ay ginagamit sa paggawa ng heating surface ng mga bahagi ng engine, hindi lamang nito mapapabuti ang kalidad ng mga makinang diesel, at nakakatipid ng gasolina, ngunit nagpapabuti din ng thermal efficiency. Ang ganitong uri ng diesel engine ay binuo sa China, Estados Unidos, Japan, at iba pang mga bansa.

Ang proseso ng paghahanda ng silicon nitride ceramic na mga produkto ay karaniwang binubuo ng raw material processing, powder synthesis, powder processing, molding, green body processing, sintering, at ceramic green body processing.

Ang mga uri ng proseso ng paghahanda ng silicon nitride ceramics ay pangunahing nakikilala sa pamamagitan ng mga pamamaraan at pagkakasunud-sunod ng synthesis, paghubog, at sintering.

Ang mga karaniwang paraan ng paghubog para sa mga keramika ay kinabibilangan ng dry pressing, tape casting, injection molding, atbp. Ang dry pressing ay isang malawakang ginagamit na proseso ng pagmomolde at isa sa mga pangunahing proseso ng paghubog para sa mga ceramic back panel ng mobile phone. Ang mga ceramic na takip sa likod ng serye ng Xiaomi MIX ay pawang tuyo. Ngayon, tingnan natin ang proseso ng ceramic dry-pressing.

1. Dry pressing

Ang dry pressing, na kilala rin bilang die pressing, ay isa sa mga karaniwang ginagamit na paraan ng paghubog. Ang dry pressing ay ang proseso ng paglalagay ng powder na may mahusay na pagkalikido at angkop na grading ng particle pagkatapos ng granulation sa cavity ng metal mold at paglalagay ng pressure sa pamamagitan ng pressure head. Ang presyon Ang ulo ay gumagawa ng pag-aalis sa lukab ng amag, nagpapadala ng presyur, at muling inaayos at binabago ang mga particle ng pulbos sa lukab ng amag, at pagkatapos ay siksik upang bumuo ng isang ceramic na blangko na may lakas at hugis.

2. Prinsipyo ng proseso at nakakaimpluwensya sa mga kadahilanan ng dry pressing

1. Prinsipyo ng proseso

Ang kakanyahan ng dry pressing ay na sa ilalim ng pagkilos ng panlabas na puwersa, ang mga particle ay malapit sa bawat isa sa amag, at ang mga particle ay matatag na konektado sa tulong ng panloob na alitan upang mapanatili ang hugis. Ang panloob na alitan na ito ay kumikilos sa manipis na malagkit na layer sa paligid ng mga particle na malapit sa isa't isa.

Habang tumataas ang presyon, ang mga blangko ay magbabago ng hugis, dumudulas laban sa isa't isa, bumababa ang puwang, unti-unting tumataas ang kontak, at magkakadikit. Habang papalapit ang mga particle, ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekula ng colloid at mga particle ay lumalakas, at ang berdeng katawan ay may mekanikal na lakas.

2. Nakakaimpluwensyang mga salik

Ang mga pangunahing kadahilanan na nakakaapekto sa dry pressing ay:

Mga katangian ng pulbos: laki ng butil, pamamahagi ng laki ng butil, pagkalikido, nilalaman ng tubig, atbp.;

Pagpili ng mga pandikit at pampadulas;

Disenyo ng amag;

Puwersa ng pagpindot, paraan ng pagpindot, bilis ng pagpindot, at oras ng pagpindot sa panahon ng proseso ng pagpindot.

Sa buod, kung ang laki ng butil ng blangko ay angkop, ang panali ay ginagamit nang tama, at ang paraan ng pagpindot ay makatwiran, ang paraan ng pagpindot sa tuyo ay maaari ding makakuha ng medyo perpektong blangko na density.

Silicon nitride ceramics

Ang hot-pressing liquid ng high-purity silicon nitride powder ay hindi lumiliit sa 1700°C. Mayroong tatlong pangunahing paraan ng sintering para sa silicon nitride: reaction sintering, conventional sintering, at hot pressing sintering.

1. Reaction sintering

Ito ay batay sa sumusunod na reaksyon: 3Si(s) 2N2(g)=Si3N4(s) Ang nitriding reaction ay nagsisimula sa 1100°C at unti-unting umiinit hanggang 1420°C. Ang buong proseso ay tumatagal ng ilang araw ng CC. Dahil ang reaksyon ay exothermic, ang heating rate ay dapat na maingat na kontrolin. Sa pangkalahatan, ang produktong nakuha sa pamamagitan ng pagpapanatiling mainit sa ibaba 1400°C ay pinaghalong α- at β-Si3N4 na may porosity na 15C30%.

Silicon nitride ceramics

1. Reaction sintering

Mga Bentahe: Walang pinapayagang mga additives Mga Tampok: Ang lakas ng materyal ay hindi mababawasan nang malaki sa mataas na temperatura; Ang laki at hugis ng produkto ay nananatiling hindi nagbabago, at ang mga kumplikadong hugis na mga produkto ay maaaring gawin; Upang magwelding ng dalawang bahagi, ikonekta lamang ang mga ito at i-nitride ang mga ito. Sa reaction sintering, ang pangunahing salik na nakakaapekto sa kalidad ng produkto ay ang kontrol sa temperatura ng reaksyon. Pagkatapos ng tatlong-hakbang na paraan ng pag-init, ang temperatura ng furnace ay itataas sa itaas ng punto ng pagkatunaw ng silikon, na kadalasang tinatawag na over-temperature nitriding.