معالجة مخصصة Si3N4 أجزاء قضيب سيراميك نيتريد السيليكون مقاومة درجات الحرارة العالية
1.الأوصاف:
نظرًا لمقاومتها الممتازة للتآكل ، ومقاومة التآكل ، ومقاومة درجات الحرارة العالية ، والكثافة المنخفضة وغيرها من الخصائص ، يتم التعرف على مواد السيراميك باعتبارها واحدة من المواد الجديدة النابضة بالحياة في القرن الحادي والعشرين.وهي مدرجة كأربع مواد هندسية معاصرة إلى جانب المواد المعدنية ومواد البوليمر والمواد المركبة.
وفقًا للأداء والاستخدام ، يتم تقسيم مواد السيراميك إلى سيراميك تقليدي وسيراميك متقدم.يختلف السيراميك المتقدم والسيراميك التقليدي اختلافًا كبيرًا من حيث المواد الخام والهيكل وتقنيات التحضير.أداء الاثنين مختلف جدًا أيضًا.تتفوق المواد الخزفية المتقدمة إلى حد بعيد على السبائك ومواد البوليمر الحديثة عالية الجودة في خصائص معينة.لذلك ، لديها مجموعة واسعة من قيمة التطبيق والإمكانات في مختلف المجالات الصناعية ، مثل البترول والكيماويات والصلب والإلكترونيات والمنسوجات وصناعات السيارات ، بالإضافة إلى مجالات التكنولوجيا المتطورة مثل الفضاء والصناعة النووية والصناعة العسكرية.
يحتوي نيتريد السيليكون (Si3N4) على ثلاثة أشكال بلورية ، وشكلان بلوريان شائعان.أحدهما هو α-Si3N4 ، بلورة تشبه الإبرة ، وهي بيضاء أو بيضاء ، والأخرى هي β-Si3N4 ، وهي أغمق في اللون ومتعددة السطوح الحبيبية الكثيفة أو المنشور القصير.كلاهما سداسي.
يؤدي ترتيب التراص الأطول إلى صلابة أعلى لمرحلة α من المرحلة.ومع ذلك ، فإن المرحلة α غير مستقرة كيميائيًا مقارنة بالمرحلة.لذلك عند درجة الحرارة العالية للمرحلة السائلة ، تتحول المرحلة α دائمًا إلى المرحلة.لذلك ، فإن β-Si3N4 هو الشكل الرئيسي المستخدم في سيراميك نيتريد السيليكون.
2.خصائص أداء مواد نيتريد السيليكون
أ .الخصائص الفيزيائية لنتريد السيليكون:
أ .الخصائص الحرارية: مادة حرارية عالية الحرارة بدون نقطة انصهار.يتحلل عند حوالي 1900 درجة مئوية تحت الضغط الطبيعي.لديها مقاومة قوية ضد الزحف تحت الضغط العالي.يمكن أن تصل نقطة تليين نيتريد السليكون المتكلس بدون رابط إلى 1800 درجة مئوية ؛
ب .الموصلية الحرارية الجيدة
ج.معامل التمدد الحراري الصغير
د .أداء عزل كهربائي جيد ، معامل عازل صغير ، جهد انهيار عالي.
ب .الخصائص الكيميائية لنتريد السيليكون:
أ .مقاومة الأكسدة: لا تتفاعل مع الأكسجين في جو جاف أقل من 800 درجة مئوية ؛
ب .مقاومة تآكل المعدن المنصهر: نيتريد السيليكون لا يتسلل ويؤدي إلى تآكل صهر المعدن الأولي (باستثناء النحاس) ؛
ج.مقاومة التآكل الحمضي والقلوي والملح: قابل للذوبان بسهولة في حمض الهيدروفلوريك وغير فعال مع الحمض المخفف.
ج- الخواص الميكانيكية لنتريد السيليكون:
أ .قوة درجة الحرارة العالية جيدة ، وقوة درجة الحرارة المرتفعة عند 1200 درجة مئوية لها توهين ضئيل مقارنة بقوة درجة حرارة الغرفة.بالإضافة إلى ذلك ، معدل زحف درجات الحرارة المرتفع منخفض جدًا.يتم تحديد هذه من خلال طبيعة الروابط التساهمية القوية ؛
ب .صلابة عالية ، تأتي في المرتبة الثانية بعد عدد قليل من المواد فائقة الصلابة مثل الماس ، BN مكعب ، و B4C ؛
ج.معامل الاحتكاك صغير وذاتي التشحيم ، وهو مشابه للسطح المعدني بالزيت.
3.تطبيق سيراميك نيتريد السيليكون
صناعة السيارات: التطبيق الرئيسي لنتريد السيليكون الملبد في صناعة السيارات كمادة جزء المحرك.في محركات الإشعال بالشرارة ، يتم استخدام نيتريد السيليكون للوسادات المتأرجحة ذات الاهتراء المنخفضة ، والشواحن التوربينية من أجل انخفاض القصور الذاتي وتقليل تأخر المحرك ، وصمامات التحكم في غاز العادم لزيادة التسارع.
المحامل: بالمقارنة مع أنواع السيراميك الأخرى ، تتمتع سيراميك نيتريد السيليكون بمقاومة تأثير جيدة.لذلك ، تستخدم الكرات المصنوعة من سيراميك نيتريد السيليكون في محامل الأداء.مثال تمثيلي هو استخدام محامل نيتريد السيليكون في المحركات الرئيسية لمكوكات الفضاء التابعة لناسا.نظرًا لأن محامل كريات نيتريد السيليكون أكثر صلابة من المعدن ، فإن هذا يقلل من التلامس مع مسار المحمل.يمكن العثور على محامل كريات نيتريد السيليكون في محامل السيارات المتطورة ، والمحامل الصناعية ، وتوربينات الرياح ، ورياضة السيارات ، والدراجات ، والزلاجات الدوارة ، وألواح التزلج.
أدوات القطع المعدنية: يتم استخدام نيتريد السيليكون المتآلف السائب كمواد لأدوات القطع نظرًا لصلابته واستقراره الحراري ومقاومته للتآكل.موصى به بشكل خاص للمعالجة عالية السرعة للحديد الزهر.تعني الصلابة الساخنة وصلابة الكسر ومقاومة الصدمات الحرارية أن نيتريد السيليكون الملبد يمكنه قطع الحديد الزهر والفولاذ الصلب والسبائك القائمة على النيكل.
الإلكترونيات: غالبًا ما تستخدم كعوازل وحواجز كيميائية في تصنيع الدوائر المتكاملة لعزل الهياكل المختلفة كهربائيًا أو كأقنعة حفر في الآلات الدقيقة السائبة.كطبقة تخميل للرقائق الدقيقة ، فهي تتفوق على ثاني أكسيد السيليكون لأنها تمثل حاجزًا أفضل بكثير لانتشار جزيئات الماء وأيونات الصوديوم ، وهما مصدران رئيسيان للتآكل وعدم الاستقرار في الإلكترونيات الدقيقة.
كابل الطاقة من الأسلاك النحاسية الأساسية ، يحتوي كل قلب على غلاف عازل ملون فردي ، وكلها موجودة داخل غلاف حماية خارجي.تعليق خيوط العوازل (الخطوط الرأسية للأقراص) على أبراج التعليق ذات الجهد العالي.
