النتريد السيليكوني هو مادة غير عضوية ذات الصيغة الكيميائية Si3N4. وهو مادة خزفية هيكلية مهمة تتميز بصلابة عالية، وانزلاق داخلي، ومقاومة للبلى. كما أنه بلورة ذرية؛ ويقاوم الأكسدة عند درجات الحرارة العالية. ويمكنه أيضًا تحمل الصدمات الحرارية. فعند تسخينه إلى أكثر من 1000 ℃ في الهواء، فإنه لن يتشقق حتى بعد التبريد والتسخين السريع. وتحديدًا بسبب هذه الخصائص الممتازة التي يتمتع بها الخزف النتريدي السيليكوني، غالبًا ما يستخدمه الناس في تصنيع مكونات ميكانيكية مثل المحامل، وشفرات التوربينات، والحلقات الختمية الميكانيكية، وقوالب الدقة الدائمة، إلخ
يُعد عمود سيراميك النيتريد السيليكوني مكونًا هندسيًا متميزًا يُختار عندما تكون متطلبات التطبيق شديدة جدًا، مثل السرعات العالية أو درجات الحرارة المرتفعة أو البيئات التآكلية أو الحاجة إلى تقليل البلى إلى الحد الأدنى، مما يجعل المعادن التقليدية غير كافية. وعلى الرغم من أن التكلفة الأولية واعتبارات التصميم أعلى، فإن العائد من حيث الأداء والموثوقية والتكلفة الإجمالية للملكية في التطبيق المناسب يكون كبيرًا للغاية.
عمود نيتريد السيليكون (Si₃N₄) السيراميكي هو مكوّن هندسي عالي الأداء مصنوع من سيراميك تقني متقدم. وهو ليس معدنًا تقليديًا مثل الفولاذ أو الألومنيوم، بل يُصنع من خلال عملية معالجة مساحيق تتضمن الضغط والتحميص عند درجات حرارة عالية.
من منظور سيناريوهات التطبيق، تُعد صناعتا الطيران والفضاء والسيارات القطاعات الأساسية من حيث الطلب. في مجال الطيران والفضاء، تُستخدم قضبان النيتريد السليكوني كدبابيس تحديد موضع للريش التوربينية في محركات الطائرات، وكذلك في البطانات الخاصة بآليات التحكم في مواقف المركبات الفضائية. وباستغلال ميزتيها المقاومة للحرارة العالية والوزن الخفيف، تساهم هذه القضبان في تقليل وزن المعدات وتعزيز موثوقية التشغيل. كما تعتمد أنظمة التوجيه الدقيقة في أنظمة توجيه الصواريخ على قوة هذه المواد واستقرارها البُعدي.
في قطاع السيارات، تُستخدم قضبان النيتريد السليكوني في السيارات عالية الأداء والسيارات الكهربائية لتطبيقات مثل محامل ناقل الحركة وأدلة صمامات المحرك. مقارنةً بالمكونات المعدنية التقليدية، توفر هذه القضبان مقاومة للتآكل تتراوح بين 5 إلى 8 أضعاف، مما يطيل عمر الخدمة ويقلل من استهلاك الطاقة.
في صناعة الإلكترونيات وأشباه الموصلات، تُستخدم قضبان النيتريد السيليكوني كمحاور توجيه لمعدات قطع الرقائق وأسنان دفع في قوالب تغليف أشباه الموصلات. وتحافظ هذه القضبان على الدقة العالية والاستقرار الكيميائي أثناء عملية التصنيع، مما يمنع تلوث الشوائب ويعزز نسبة إنتاج الشرائح.
مزايا قضبان نيتريد السيليكون
تُستمد المزايا الفريدة لقضبان نيتريد السيليكون من الخصائص التآزرية للسيراميك نيتريد السيليكون وعمليات التشكيل الدقيقة. فهذه القضبان تتميز بمقاومة انحناء عند درجة حرارة الغرفة تتراوح بين 600-800 ميجا باسكال، وتظل تحتفظ بأكثر من 80٪ من مقاومتها حتى في درجات الحرارة العالية البالغة 1200°م. وبفضل معامل تمدد حراري منخفض يبلغ 3.2×10⁻⁶/°س، فإنها تقاوم بشكل فعال الصدمات الحرارية الناتجة عن التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، تمتلك هذه القضبان مقاومة ممتازة للتآكل (بمعامل احتكاك لا يتعدى 0.1-0.2) وتحظى بعدم تفاعل كيميائي، حيث تقاوم التآكل الناتج عن الأحماض والقواعد القوية دون أن تتفاعل مع معظم المعادن والملح في الحالة المنصهرة. علاوةً على ذلك، تتميز قضبان نيتريد السيليكون بعازلية كهربائية جيدة وكثافة منخفضة (3.2 غ/سم³)، مما يتيح إمكانية تصنيعها في هيئة قضبان بأقطار وأطوال مختلفة ومقطع عرضي معقد لتلبية متطلبات المكونات الدقيقة المتنوعة
تُعرف هذه الأعمدة بتركيبتها الاستثنائية من الخصائص التي تجعلها أفضل من المعادن في التطبيقات الصعبة.
التطبيقات النموذجية
الخصائص الرئيسية ولماذا تُعدّ مهمة
1. صلابة فائقة
واحدة من أشد المواد صلابةً المتوفرة، وتقترب من الألماس. مقاومة ممتازة للتآكل، مما يؤدي إلى عمر خدمة أطول بكثير من الفولاذ، خاصة في البيئات الكاشطة المقاومة، مما يؤدي إلى عمر خدمة أطول بكثير من الفولاذ، خاصة في البيئات الكاشطة البيئات.
2. قوة وصلابة عاليتين
تحافظ على قوة ميكانيكية عالية عند درجات الحرارة العادية ودرجات الحرارة المرتفعة (حتى حوالي 1200°م). تقاوم الانحناء والتشوه تحت الأحمال العالية. تسمح بالتشغيل عالي السرعة مع اهتزاز أو اعوجاج ضئيل جدًا.
3. كثافة منخفضة
أقل وزنًا بنسبة 60% تقريبًا من الفولاذ. تقلل من الكتلة الدوّارة (القصور الذاتي)، مما يؤدي إلى استجابة أسرع التسارع/التباطؤ، واستهلاك أقل للطاقة، وانخفاض أحمال المحامل.
4. تمدد حراري منخفض
ينمو قليلاً جدًا عند التسخين. يحافظ على الثبات البُعدي عبر نطاق واسع من درجات الحرارة. وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الفراغات الدقيقة في البيئات شديدة الحرارة التطبيقات.
5. مقاومة ممتازة للتآكل
خامل تجاه معظم الأحماض والقلويات والغازات المسببة للتآكل. مناسب تمامًا لمعالجة المواد الكيميائية، والبيئات البحرية، والتطبيقات التي تتدهور فيها المزلقات.
6. غير مغناطيسي وعازل كهربائيًا
لا يوصل المغناطيسية أو الكهرباء. ضروري لأجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي، وتصنيع أشباه الموصلات، وغيرها من التطبيقات الإلكترونية أو العلمية الحساسة المعدات.
7. القدرة على التحمل في درجات الحرارة العالية
يحافظ على خصائصه في درجات الحرارة التي تلين أو تذوب فيها الفولاذ. مناسب للاستخدام في الأفران، التوربينات، والأنظمة الميكانيكية ذات درجات الحرارة العالية.
جدول معلمات المنتج
| العنصر | التحميص تحت ضغط الغاز | التحميص بالضغط الحراري | التحميص التفاعلي | التحميص بدون ضغط |
| صلابة روكويل (HRA) | ≥75 | - | > 80 | 91-92 |
| hRA) | 3.25 | > 3.25 | 1.8-2.7 | 3.0-3.2 |
| الثابت العازل (ε r20℃, 1MHZ) | - | 8.0(1MHz) | - | - |
| المقاومة الحجمية الكهربائية (Ω·سم) | 10¹⁴ | 10⁸ | - | - |
| مدى التحمل عند الكسر (Mpa m1/2) | 6-9 | 6-8 | 2.8 | 5-6 |
| معامل المرونة (GPa) | 300-320 | 300-320 | 160-200 | 290-320 |
| التمدد الحراري (m/K *10⁻⁶/℃) | 3.1-3.3 | 3.4 | 2.53 | 600 |
| الconductivity الحرارية (W/mK) | 15-20 | 34 | 15 | - |
| معامل ويبل (m) | 12-15 | 15-20 | 15-20 | 10-18 |
شفة زجاج كوارتز مُجمَّدة لختم أو وصل المكونات
كوب صغير من السيراميك المصنوع من كربيد السيليكون لعزل تبخير معجون الزيت
مودول مولد الأوزون بنب أنبوب كوارتز 220 فولت 60 غرام مع شهادة سي وروهس للعلاج بالهواء
كفيت زجاج كوارتز شفاف من الجهتين بمسار ضوئي 10 مم
EN
