Apakah Bahan Seramik Silikon Nitrida?

Silikon nitrida adalah bahan seramik struktur yang penting. Ia adalah bahan superhard dengan pelinciran yang wujud dan rintangan haus. Ia adalah kristal atom dan antioksidan pada suhu tinggi. Ia juga boleh menahan kejutan haba. Apabila dipanaskan hingga melebihi 1000°C dalam udara, ia tidak akan hancur walaupun ia disejukkan atau dipanaskan dengan cepat. Ia adalah tepat kerana seramik silikon nitrida mempunyai sifat yang baik sehingga orang sering menggunakannya untuk mengeluarkan bahagian mekanikal seperti galas, bilah turbin gas, pengedap mekanikal dan bahagian acuan. Jika seramik silikon nitrida tahan suhu tinggi dan tahan haba digunakan untuk mengeluarkan permukaan pemanasan bahagian enjin, ia bukan sahaja dapat meningkatkan kualiti enjin diesel, dan menjimatkan bahan api, tetapi juga meningkatkan kecekapan haba. Enjin diesel jenis ini telah dibangunkan di China, Amerika Syarikat, Jepun, dan negara lain.

Proses penyediaan produk seramik silikon nitrida umumnya terdiri daripada pemprosesan bahan mentah, sintesis serbuk, pemprosesan serbuk, pengacuan, pemprosesan badan hijau, pensinteran, dan pemprosesan badan hijau seramik.

Jenis proses penyediaan seramik silikon nitrida terutamanya dibezakan oleh kaedah dan urutan sintesis, pengacuan, dan pensinteran.

Kaedah pengacuan biasa untuk seramik termasuk penekan kering, tuangan pita, pengacuan suntikan, dll. Penekanan kering ialah proses pengacuan yang digunakan secara meluas dan salah satu proses pengacuan arus perdana untuk panel belakang seramik telefon bimbit. Penutup belakang seramik siri Xiaomi MIX semuanya ditekan kering. Hari ini, mari kita lihat dengan lebih dekat proses menekan kering seramik.

1. Penekanan kering

Penekanan kering, juga dikenali sebagai penekan die, adalah salah satu kaedah pengacuan yang biasa digunakan. Penekanan kering ialah proses meletakkan serbuk dengan kecairan yang baik dan penggredan zarah yang sesuai selepas granulasi ke dalam rongga acuan logam dan menggunakan tekanan melalui kepala tekanan. Tekanan Kepala menghasilkan anjakan dalam rongga acuan, menghantar tekanan, dan menyusun semula dan mengubah bentuk zarah serbuk dalam rongga acuan, dan kemudian padat untuk membentuk kosong seramik dengan kekuatan dan bentuk.

2. Prinsip proses dan faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan kering

1. Prinsip proses

Intipati tekanan kering adalah bahawa di bawah tindakan daya luaran, zarah-zarah berdekatan antara satu sama lain dalam acuan, dan zarah-zarah disambungkan dengan kuat dengan bantuan geseran dalaman untuk mengekalkan bentuk. Geseran dalaman ini bertindak pada lapisan pelekat nipis di sekeliling zarah yang berdekatan antara satu sama lain.

Apabila tekanan meningkat, kosong akan berubah bentuk, menggelongsor antara satu sama lain, jurang berkurangan, sentuhan secara beransur-ansur meningkat, dan melekat antara satu sama lain. Apabila zarah semakin hampir, interaksi antara molekul koloid dan zarah diperkuat, dan badan hijau mempunyai kekuatan mekanikal.

2. Faktor yang mempengaruhi

Faktor utama yang mempengaruhi tekanan kering adalah:

Sifat serbuk: saiz zarah, taburan saiz zarah, kecairan, kandungan air, dsb.;

Pemilihan pelekat dan pelincir;

Reka bentuk acuan;

Daya menekan, kaedah menekan, kelajuan menekan, dan masa menahan semasa proses menekan.

Ringkasnya, jika saiz zarah kosong adalah sesuai, pengikat digunakan dengan betul, dan kaedah menekan adalah munasabah, kaedah menekan kering juga boleh mendapatkan ketumpatan kosong yang agak ideal.

Seramik silikon nitrida

Cecair penekan panas serbuk silikon nitrida ketulenan tinggi tidak mengecut pada 1700°C. Terdapat tiga kaedah pensinteran utama untuk silikon nitrida: pensinteran tindak balas, pensinteran konvensional, dan pensinteran menekan panas.

1. Pensinteran tindak balas

Ia adalah berdasarkan tindak balas berikut: 3Si(s) 2N2(g)=Si3N4(s) Tindak balas nitriding bermula pada 1100°C dan secara beransur-ansur memanaskan sehingga 1420°C. Keseluruhan proses mengambil masa beberapa hari CC. Oleh kerana tindak balas adalah eksotermik, kadar pemanasan harus dikawal dengan teliti. Secara amnya, produk yang diperoleh dengan memanaskan badan di bawah 1400°C ialah campuran α- dan β-Si3N4 dengan keliangan 15C30%.

Seramik silikon nitrida

1. Pensinteran tindak balas

Kelebihan: Tiada bahan tambahan dibenarkan Ciri-ciri: Kekuatan bahan tidak akan berkurangan dengan ketara pada suhu tinggi; Saiz dan bentuk produk kekal tidak berubah, dan produk berbentuk kompleks boleh dihasilkan; Untuk mengimpal dua bahagian, hanya sambungkannya dan nitridakannya. Dalam pensinteran tindak balas, faktor utama yang mempengaruhi kualiti produk ialah kawalan suhu tindak balas. Selepas kaedah pemanasan tiga langkah, suhu relau dinaikkan ke atas takat lebur silikon, yang sering dipanggil nitriding suhu berlebihan.