Silisiumnitrid - fremtidens materiale med unike egenskaper

Innholdsfortegnelse:

Silisiumnitrid - fremtidens materiale med unike egenskaper
Silisiumnitrid - fremtidens materiale med unike egenskaper
Anonim

For tiden brukes keramiske materialer i økende grad i jernholdig og ikke-jernholdig metallurgi, glass og ildfast industri. De har unike egenskaper som lar deg forbedre ulike produksjonsområder. Det mest lovende keramiske materialet er silisiumnitrid. Dette er fremtidens substans, takket være hvilken ulike teknologiske produksjoner gjenoppbygges. For eksempel som gullgruveindustrien og alle slags prosessanlegg.

Hva er dette stoffet?

Silisiumnitrid er et unikt keramisk materiale som finner sin anvendelse i mange bransjer. Den tilhører gruppen av ikke-oksidkeramikk fordi den ikke inneholder oksygenatomer.

Silisiumnitridformel: Si3N4.

silisiumnitridkuler
silisiumnitridkuler

Structure

Mikrostruktur Si3N4 er mikrostaver som danner sylindriske krystaller. Denne egenskapen viste seg å være grunnleggende viktig i behandlingen av ulike typer støpejern, spesielt de som inneholder keramiske innsatser. Når du bruker forskjellige metaller som skjærematerialer, er hastigheten ikke så høy som nødvendig, så det er nødvendig å bruke en rekke skjærevæsker. På grunn av den fantastiske strukturen til silisiumnitrid, resulterer bruken av den til å kutte støpejern i det faktum at det er mulig å oppnå maksimal hastighet uten behov for smørevæsker. På grunn av sin unike sammensetning har dette materialet høy slagfasthet, noe som gjør at stoffet har høy slagfasthet.

silisiumnitridkuler
silisiumnitridkuler

Motta

Det er forskjellige måter å skaffe denne forbindelsen på. En av dem er kjemisk utfelling, som utføres ved temperaturer fra 700 til 900 °C. Ved bruk av denne metoden oppnås en forbindelse i amorf form, som er et dielektrisk. I dette tilfellet kan det mulige innholdet av hydrogen i dette materialet være opptil 8%. I dette tilfellet kan nitrogen- og silisiumatomene danne hydrogenbindinger med hydrogenet i det amorfe bunnfallet. Det er en avhengighet av innholdet av hydrogenatomer av temperaturen som avsetningen ble utført ved, samt av forholdet mellom startstoffene i gassblandingen.

Det høyeste innholdet av stoffet vises hvis silisiumnitrid avsettes ved lave temperaturer og ved høy konsentrasjon av ammoniakk i gassblandingen. Hvis prosessen utføres i en litenforholdet mellom ammoniakk og diklorsilan, vil materialet inkludere en tilstrekkelig stor mengde silisium i sammensetningen, noe som fører til dannelsen av utilstrekkelige dielektriske egenskaper. Motstand mot elektrisitet Si3N4 avhenger også av temperaturforholdene den produseres under.

Silisiumnitridproduksjon er en kompleks prosess der en rekke forhold må vurderes for at produktet skal oppfylle kravene. Gitt de viktige områdene den finner sin anvendelse på, er det nødvendig å på en ansvarlig måte nærme seg betingelsene for deponeringen.

Egenskapene til silisiumnitrid

Dette materialet er et stoff med unike fysiske og fysisk-kjemiske egenskaper.

En av de viktigste egenskapene er at dette stoffet har lav tetthet og høyeste slagstyrke, noe som fører til muligheten for å bruke silisiumnitridmaterialer som kuler for lette lagre.

silisiumnitrid deler
silisiumnitrid deler

Dette materialet er varmebestandig. Den kan brukes ved 1300°C i en oksiderende atmosfære og ved 1600°C i en nøytral atmosfære. Disse egenskapene er også viktige for bruk i ulike industrielle applikasjoner som sveiseprosesser.

Application

På grunn av sine unike egenskaper er silisiumnitrid mye brukt i ulike områder av prosessindustrien. Dette materialet er av største betydning for jernindustrien, somhvordan du ved å bruke det som skjæreverktøy kan øke hastigheten på prosessen, samt nekte bruk av kjøle- og smøremidler.

silisiumnitrid deler
silisiumnitrid deler

I tillegg til dette, på grunn av høy varmebestandighet i ulike atmosfærer, brukes Si3N4 til sveising av ulike materialer. På grunn av den unike kombinasjonen av tribologiske egenskaper, brukes silisiumnitrid til å lage kuler for ulike typer lagre.

Anbefalt: