نیترید سیلیکون یک ماده معدنی با فرمول شیمیایی Si3N4 است. این ماده یک ماده سرامیکی ساختاری مهم با سختی بالا، روانکاری ذاتی و مقاومت در برابر سایش است. این یک کریستال اتمی است؛ در دماهای بالا خاصیت آنتی اکسیدانی دارد. و همچنین میتواند در برابر شوکهای سرد و گرم مقاومت کند. هنگامی که در هوا تا بیش از 1000 درجه سانتیگراد گرم میشود، حتی پس از سرد و گرم شدن سریع نیز ترک نمیخورد. دقیقاً به این دلیل است که سرامیکهای نیترید سیلیکون دارای ویژگیهای بسیار خوبی هستند که مردم اغلب از آنها برای ساخت قطعات مکانیکی مانند یاتاقانها، پرههای توربین، حلقههای آببندی مکانیکی، قالبهای دائمی و غیره استفاده میکنند.
شفت سرامیکی سیلیکون نیترید یک قطعه مهندسی ممتاز است که زمانی انتخاب میشود که نیازهای شدید یک کاربرد مانند سرعت بالا، دمای بالا، محیطهای خورنده یا نیاز به حداقل سایش، فلزات سنتی را ناکافی میکند. در حالی که هزینه اولیه و ملاحظات طراحی بالاتر است، بازده در عملکرد، قابلیت اطمینان و هزینه کل مالکیت در کاربرد مناسب بسیار زیاد است.
محور نیترید سیلیسیوم (Si₃N₄) یک قطعه مهندسی با عملکرد بالا است که از یک سرامیک فنی پیشرفته ساخته شده است. این ماده فلز سنتی مانند فولاد یا آلومینیوم نیست، بلکه از طریق فرآیند متالورژی پودر که شامل پرس کردن و سینتر کردن در دمای بالا است، تولید میشود.
از منظر سناریوهای کاربردی، صنایع هوافضا و خودرو از بخشهای اصلی تقاضا محسوب میشوند. در حوزه هوافضا، میلههای نیترید سیلیسیم در پینهای موقعیتیابی تیغههای توربین موتورهای هواپیما و بوشینگها در مکانیزمهای کنترل وضعیت فضاپیماها به کار میروند. با استفاده از مزایای مقاومت در برابر دمای بالا و سبکی وزن، این میلهها باعث کاهش وزن تجهیزات و افزایش قابلیت اطمینان عملیاتی میشوند. میلههای راهنما دقیق در سیستمهای راهنمایی موشکها نیز به دلیل استحکام بالا و پایداری ابعادی آنها متکی هستند.
در بخش خودرو، خودروهای مسابقهای پرقدرت و وسایل نقلیه انرژی جدید از میلههای نیترید سیلیسیم برای یاتاقانهای انتقال قدرت و راهنماهای سوپاپ موتور استفاده میکنند. در مقایسه با قطعات فلزی سنتی، این میلهها دارای مقاومت در برابر سایش ۵ تا ۸ برابر بیشتری هستند که منجر به افزایش عمر مفید و کاهش مصرف انرژی میشود.
در صنعت الکترونیک و نیمهرسانا، میلههای نیترید سیلیسیوم به عنوان محورهای راهنما در تجهیزات برش ویفر و پینهای خروجی در قالبهای بستهبندی نیمهرسانا استفاده میشوند. این میلهها دقت بالا و پایداری شیمیایی را در فرآیند پردازش تضمین میکنند، از آلودگی ناخالصی جلوگیری کرده و بازده تراشه را افزایش میدهند.
مزیت میلههای نیترید سیلیسیوم
مزایای منحصر به فرد میلههای نیترید سیلیسیوم ناشی از خواص همافزا نیترید سیلیسیوم سرامیکی و فرآیندهای شکلدهی دقیق است. این میلهها دارای استحکام خمشی در دمای محیط 600 تا 800 مگاپاسکال بوده و حتی در دماهای بالا تا 1200 درجه سانتیگراد نیز بیش از 80 درصد از استحکام خود را حفظ میکنند. با ضریب پایین انبساط حرارتی برابر با 3.2×10⁻⁶/°C، آنها بهخوبی در مقابل ضربه حرارتی ناشی از تغییرات ناگهانی دما مقاومت میکنند. علاوه بر این، این میلهها دارای مقاومت عالی در برابر سایش (ضریب اصطکاک تنها 0.1 تا 0.2) و بیاثری شیمیایی هستند و در برابر خوردگی توسط اسیدها و بازهای قوی مقاوم بوده و با اکثر فلزات و نمکهای مذاب واکنش نمیدهند. علاوه بر این، میلههای نیترید سیلیسیوم دارای عایق الکتریکی مناسب و چگالی پایین (3.2 گرم بر سانتیمتر مکعب) هستند که امکان پردازش آنها به میلههایی با قطرها، طولها و سطوح مقطع پیچیده متنوع را جهت برآوردن نیازهای مختلف قطعات دقیق فراهم میکند.
این محورها به دلیل ترکیب استثنایی خواصشان معروف هستند که در کاربردهای پیچیده، عملکرد بهتری نسبت به فلزات دارند.
کاربردهای معمول
ویژگیهای کلیدی و دلیل اهمیت آنها
1. سختی بسیار بالا
یکی از سختترین مواد موجود، نزدیک به الماس. مقاومت عالی در برابر سایش، که منجر به عمر مفید بسیار طولانیتر نسبت به فولاد، بهویژه در محیطهای ساینده میشود مقاومت در برابر سایش، که منجر به عمر مفید بسیار طولانیتر نسبت به فولاد، بهویژه در محیطهای ساینده میشود محیطها.
2. استحکام و سفتی بالا
استحکام مکانیکی بالا را در دمای اتاق و دماهای بالا (تا حدود 1200°C) حفظ میکند. در برابر خمش و تغییر شکل تحت بارهای سنگین مقاوم است. امکان عملکرد با سرعت بالا با حداقل لرزش یا تاب خوردن را فراهم میکند. عملکرد با سرعت بالا با حداقل لرزش یا تاب خوردن.
3. چگالی پایین
حدود 60٪ سبکتر از فولاد. جرم چرخشی (اینرسی) را کاهش میدهد و باعث شتابگیری سریعتر میشود شتاب/کاهش سرعت، مصرف انرژی کمتر و بارهای کمتر روی یاتاقانها.
4. انبساط حرارتی کم
در اثر گرما بسیار کم منبسط میشود. ثبات ابعادی را در محدوده وسیعی از دما حفظ میکند. دمای بالا. برای حفظ فواصل دقیق در شرایط دمای بالا ضروری است. کاربردها.
5. مقاومت عالی در برابر خوردگی
نسبت به اغلب اسیدها، بازها و گازهای خورنده بیاثر است. ایدهآل برای فرآیندهای شیمیایی، محیطهای دریایی و کاربردهایی که در آن روغنها تجزیه میشوند.
6. غیرمغناطیسی و عایق الکتریکی
هیچگونه مغناطیس یا برقی را هدایت نمیکند. ضروری برای دستگاههای MRI، تولید نیمههادیها و سایر کاربردهای الکترونیکی یا علمی حساس تجهیزات.
7. قابلیت کار در دمای بالا
در دماهایی که فولاد نرم یا مذاب میشود، خواص خود را حفظ میکند. مناسب برای استفاده در کورهها، توربینها و سیستمهای مکانیکی با دمای بالا.
جدول پارامترهای محصول
| مورد | سرمایش گازی سینترینگ | سینترینگ با فشار داغ | سینترینگ واکنشی | سینترینگ بدون فشار |
| سختی راکول (HRA) | ≥75 | - | > 80 | 91-92 |
| چگالی حجمی (g/cm3) | 3.25 | > 3.25 | 1.8-2.7 | 3.0-3.2 |
| ثابت دی الکتریک (ε r20℃, 1MHZ) | - | 8.0(1MHz) | - | - |
| مقاومت حجمی الکتریکی (Ω.cm) | 10¹⁴ | 10⁸ | - | - |
| استحکام شکست (Mpa m1/2) | 6-9 | 6-8 | 2.8 | 5-6 |
| مدول الاستيسيته (GPa) | 300-320 | 300-320 | 160-200 | 290-320 |
| ضريب انبساط حرارتي (m/K *10⁻⁶/℃) | 3.1-3.3 | 3.4 | 2.53 | 600 |
| رسانندگی گرمایی (W/mK) | 15-20 | 34 | 15 | - |
| مدول ويبول (m) | 12-15 | 15-20 | 15-20 | 10-18 |
فلنج شیشهای کوارتز مات برای آببندی یا اتصال قطعات
کوره سرامیکی کاربید سیلیسیم برای اتمایزه کردن خمیر روغنی عایق سی سی لیوان سرامیکی کوچک
گواهی CE RoHS، تصفیه هوا، 220 ولت، 60 گرم، ماژول ژنراتور ازن با لوله کوارتزی
کووت شیشه کوارتزی با مسیر نوری 10 میلیمتری و شفاف از دو طرف
EN
