Керамика из нитрида кремния

Керамика из нитрида кремния (Si3N4)

Нитрид кремния (Si3N4) обладает наиболее универсальным сочетание механических, тепловых и электрических свойства любого технического керамического материала. Это высокоэффективная техническая керамика, чрезвычайно твердая и имеет исключительный тепловой удар и ударопрочность.

Керамика  нитрида кремния  превосходит большинство металлов по высокотемпературным возможностям и имеет превосходное сочетание ползучести и стойкости к окислению.

Кроме того, его низкая теплопроводность и высокая износостойкость делает его отличным материалом, который может выдержать самые суровые условия в самых требовательных промышленные областях использования.

Керамика из нитрид кремния — отличный выбор для областей использования требующих высокотемпературные способности с высокой нагрузкой.

 

Области использования керамики из нитрида кремния:


  • Вращающиеся шарикоподшипники и роликовые подшипники (подшипник нитрид кремния)
  • Режущие инструменты (резец нитрид кремния, нож нитрид кремния)
  • Компоненты двигателя: клапаны, подушки коромысел, уплотнительные поверхности
  • Опоры катушек индукционного нагрева
  • Турбинные лопатки, лопасти, лопатки (ротор нитрид кремния)
  • Приспособления для сварки и пайки (сварочные штифты, сварочные наконечники, электрод нитрид кремния, наконечник нитрид кремния)
  • Компоненты нагревательных элементов
  • Тигли (тигель нитрид кремния)
  • Ролики и штампы для формовки металлических труб (ролик нитрид кремния)
  • Форсунки для сварки TIG (плазменной сварки)
  • Сварочные позиционеры
  • Прецизионные валы и оси в условиях повышенного износа (вал нитрид кремния)
  • Оболочки и трубки термопар (трубка нитрид кремния, чехол нитрид кремния )
  • Полупроводниковое технологическое оборудование


 

Некоторые примеры продукции

Подшипник из нитрид кремния

 Тигель из нитрид кремния

Электрод, наконечник из нитрид кремния

 Ролик из нитрид кремния

Уплотнение из нитрид кремния

Трубка, чехол из нитрид кремния

Вал из нитрид кремния

Резец из нитрид кремния

Ротор из нитрид кремния

Форсунка из нитрид кремния






Свойства материала


  • Высокая прочность в широком диапазоне температур
  • Высокая вязкость разрушения
  • Хорошая прочность на изгиб
  • Механическая усталость и сопротивление ползучести
  • Легкий материал ‒ низкая плотность
  • Высокая твердость и износостойкость, как режимам удара и трения
  • Превосходная термостойкость
  • Низкое тепловое расширение
  • Электрический изолятор
  • Хорошая стойкость к окислению
  • Хорошая химическая коррозионная стойкость
  • Износостойкий
  • Высокая жесткость


 

Обработка нитрида кремния

Нитрид кремния можно обрабатывать в исходном, промежуточном или полностью плотном состояниях. Он может быть  подвергнут машинной обработке относительно легко, легко принимает сложную геометрию в исходном или промежуточном виде. Однако процесс спекания, который необходим для полного уплотнения материала, вызывает усадку тела примерно на 20%. Эта усадка означает что невозможно соблюдать очень жесткие допуски при обработке предварительного спекания. Для достижения жестких допусков по размерам, полностью спеченный материал необходимо обрабатывать/шлифовать алмазными инструментами. Этот процесс использует очень точный инструмент/диски с алмазным покрытием для шлифовки материала до получения желаемой формы. Это может быть трудоемким и дорогостоящим процессом из-за присущей ей прочности и твердости материала.

 

 Технические свойства нитрида кремния

 

                                                                                             Единица                  Значение                                                                                                                                                                

Свойства материала    

                                   Плотность                                             г/см3                        3.1

                                     Цвет                                                      -                         серый                 

 Мех. свойства

                                   Твердость                                         по  Моосу                     9,4

                                   Прочн. на изгиб                                   МПа                          150

                                   Прочн. на сжатие                                 Мпа                          490

 Тепловые свойства

                                   Макс. раб.  температура                        ℃                           1300

                                   Тепл. расширение 0-800℃                10-6/гр.С                       2,9

                                   Теплопроводность                        Вт/м.К(25℃)                   9,46

 Электрические свойства

                                    Объем. уд. сопротивл. 20℃              Ом.см³                   10*11-10*12

                                    Диэл. прочность                              КВ/мм                            -

                                    Диэл. проницаем. (25 ℃ @ МГц)         –                               8,3

                                     Коэфф. диэл. рассеяния                    -                         0,001 -0,1

 


  • Представленные значения являются средними и типичными для полученных образцов.
  • Значения даны только в качестве указания для использования в качестве руководства при проектировании керамических компонентов и никоим образом не гарантируется. Фактические значения могут варьироваться в зависимости от формы и размера спроектированного компонента.