Pag-unawa sa Proseso ng Paggawa ng Silicon Nitride Ceramics- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

1. Paghahanda ng Hilaw na Materyal

Ang unang hakbang sa proseso ng pagmamanupaktura ng silikon nitride keramika ay ang paghahanda ng mga hilaw na materyales. Ang pangunahing hilaw na materyales na ginagamit sa paggawa ng silicon nitride ay silicon powder (Si) at nitrogen. Ang silicon powder ay hinaluan ng nitrogen source, kadalasan sa anyo ng nitrogen gas, upang bumuo ng silicon nitride compound (Si₃N₄).

Ang kalidad at kadalisayan ng mga hilaw na materyales ay mahalaga para matiyak na ang panghuling produkto ay nakakatugon sa mga kinakailangang pagtutukoy. Halimbawa, ang silicon powder ay dapat na may mataas na kadalisayan upang mabawasan ang kontaminasyon sa panahon ng proseso ng reaksyon. Bukod pa rito, ang laki ng butil at pamamahagi ng pulbos ay may mahalagang papel sa mga huling katangian ng silicon nitride ceramics.

2. Reaction Bonding at Sintering

Kapag handa na ang mga hilaw na materyales, ang susunod na hakbang ay ang proseso ng sintering. Mayroong dalawang pangunahing pamamaraan na ginagamit sa sinter ng silicon nitride ceramics: walang pressure na sintering at hot pressing.

Pressureless Sintering: Ang prosesong ito ay nagsasangkot ng pag-init ng mga hilaw na materyales sa isang mataas na temperatura na furnace sa pagkakaroon ng nitrogen gas. Ang silicon ay tumutugon sa nitrogen sa mga temperatura sa paligid ng 1,600°C upang bumuo ng silicon nitride (Si₃N₄). Ang proseso ng sintering ay nagpapahintulot sa mga particle na mag-bond at bumuo ng isang siksik, matibay na materyal. Ang proseso ay tinatawag na "pressureless" dahil walang panlabas na presyon ang inilapat sa panahon ng sintering.

Hot Pressing: Sa mainit na pagpindot, parehong init at presyon ang inilalapat sa mga hilaw na materyales sa panahon ng sintering. Ang pamamaraang ito ay nagreresulta sa isang mas siksik, mas malakas na materyal kumpara sa walang pressure na sintering. Karaniwan itong ginagamit para sa mga application na nangangailangan ng napakataas na lakas at mahigpit na pagpapaubaya.

3. Mga Additives at Pagbabago

Upang mapabuti ang mga katangian ng silicon nitride ceramics , ang iba't ibang mga additives ay maaaring isama sa materyal sa panahon ng proseso ng sintering. Ang mga additives na ito ay maaaring magsama ng mga rare earth oxides, na tumutulong na kontrolin ang istraktura ng butil at mapahusay ang tibay ng materyal. Ang ilang mga tagagawa ay maaari ring gumamit ng mga diskarte sa pagbubuklod ng reaksyon, kung saan ang silikon ay hinahalo sa iba pang mga elemento upang bumuo ng isang siksik na materyal nang hindi nangangailangan ng presyon o mataas na temperatura.

4. Mga Paggamot sa Post-Sintering

Pagkatapos ng sintering, ang silicon nitride ceramics ay maaaring sumailalim sa mga post-sintering treatment gaya ng machining, grinding, at polishing para makuha ang ninanais na hugis at surface finish. Ang mga paggamot na ito ay mahalaga para sa paggawa ng mga bahagi na nakakatugon sa mga tiyak na detalye, lalo na para sa mga industriya tulad ng aerospace at electronics.

Sa ilang mga kaso, maaaring maglapat ng mga karagdagang heat treatment upang mapahusay ang mga katangian ng materyal, tulad ng pagtaas ng tibay nito o pagpapabuti ng resistensya sa pagsusuot nito. Ang mga post-sintering treatment ay mahalaga para sa pagtiyak na ang silicon nitride ceramics ay mahusay na gumaganap sa kanilang nilalayon na mga aplikasyon.