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실리콘 나이트라이드는 화학식 Si3N4를 가진 무기물질이다. 이는 높은 경도, 고유의 윤활성 및 내마모성을 지닌 중요한 구조용 세라믹 소재이다. 원자결정이며, 고온에서도 산화에 저항한다. 또한 급격한 열충격에도 견딜 수 있다. 공기 중에서 1000℃ 이상으로 가열하더라도 급속 냉각과 가열을 반복해도 균열이 생기지 않는다. 바로 이러한 뛰어난 특성 덕분에 실리콘 나이트라이드 세라믹스는 베어링, 터빈 블레이드, 기계식 씰 링, 영구 금형 등의 기계 부품 제조에 자주 사용된다.
실리콘 나이트라이드 세라믹 샤프트는 고속, 고온, 부식성 환경 또는 최소한의 마모가 요구되는 등 기존 금속으로는 부적합한 극한의 조건을 요하는 응용 분야에서 선택되는 고품질 엔지니어링 부품입니다. 초기 비용과 설계 고려사항이 더 높을 수 있으나, 적절한 적용 분야에서는 성능, 신뢰성 및 총 소유 비용 측면에서 큰 이점을 제공합니다.
실리콘 나이트라이드 (Si3N4) 세라믹 샤프트는 첨단 기술 세라믹으로 만든 고성능 엔지니어링 부품입니다. 그것은 철강이나 알루미늄이지만, 압축 및 고온 가연
적용 분야 측면에서 항공우주 및 자동차 산업이 핵심 수요 부문이다. 항공우주 분야에서는 실리콘 나이트라이드 로드가 항공기 엔진의 터빈 블레이드 위치 결정 핀과 우주선 자세 제어 장치의 부싱에 사용된다. 고온 저항성과 경량화 특성을 활용하여 장비의 무게를 줄이고 운용 신뢰성을 향상시킨다. 미사일 유도 시스템의 정밀 유도 로드 또한 높은 강도와 치수 안정성 덕분에 그 성능을 발휘한다.
자동차 분야에서는 고성능 레이싱카 및 전기자동차가 변속기 베어링과 엔진 밸브 가이드에 실리콘 나이트라이드 로드를 사용한다. 기존 금속 부품 대비 5~8배 더 높은 내마모성을 제공하여 수명을 연장시키고 에너지 소모를 줄인다.
전자 및 반도체 산업에서 질화규소 막대는 웨이퍼 절단 장비의 가이드 샤프트 및 반도체 패키징 금형의 이젝터 핀으로 사용됩니다. 이들은 가공 과정에서 높은 정밀도와 화학적 안정성을 보장하여 불순물 오염을 방지하고 칩 수율을 향상시킵니다.
질화규소 막대의 장점
질화규소 막대의 독특한 장점은 질화규소 세라믹과 정밀 성형 공정의 시너지적 특성에서 비롯된다. 이들은 상온에서 굽힘 강도가 600-800MPa에 달하며, 고온인 1200°C에서도 원래 강도의 80% 이상을 유지한다. 열팽창 계수가 낮아 3.2×10⁻⁶/°C 수준으로 급격한 온도 변화로 인한 열충격에 효과적으로 저항할 수 있다. 또한 우수한 내마모성(마찰 계수 0.1-0.2)과 화학적 불활성 특성을 지녀 강산 및 강알칼리에 대한 부식에 견디며 대부분의 용융 금속 및 염류와 반응하지 않는다. 더불어 질화규소 막대는 전기 절연성이 뛰어나고 밀도가 낮아(3.2g/cm³) 다양한 직경, 길이 및 복잡한 단면 형상을 가진 막대로 가공이 가능하여 정밀 부품의 다양한 요구 사양을 충족시킬 수 있다.
이 셰프트들은 특이한 특성으로 유명합니다. 가혹한 용도로 금속보다 우월하게 만들죠.
전형적 응용
주요 특성 및 그 중요성
1. 극도의 경도
다이아몬드에 가까운 가장 단단한 재료 중 하나입니다. 우수한 마모 저항성으로 인해 강철보다 특히 마모성 환경에서 훨씬 긴 수명을 제공합니다. 저항성, 특히 마모성 환경에서 강철보다 훨씬 긴 사용 수명을 제공합니다. 환경에 널리 적용됩니다.
2. 높은 강도 및 강성
상온 및 고온(약 ~1200°C까지)에서도 높은 기계적 강도를 유지합니다. 고하중 하에서도 휨과 변형에 저항하며, 최소한의 휘어짐 또는 진동으로 고속 운전이 가능하게 합니다.
3. 낮은 밀도
강철보다 약 60% 더 가볍습니다. 회전 질량(관성)을 줄여 더 빠른 가속/감속 시 낮은 에너지 소비 및 베어링 부하 감소.
4. 낮은 열 확장
가열 시 거의 팽창하지 않으며, 광범위한 온도 범위에서도 치수 안정성을 유지함. 고온 환경에서 정확한 간극을 유지하는 데 중요함 응용 프로그램
5. 우수한 내식성
대부분의 산, 알칼리 및 부식성 가스에 대해 불활성. 화학 공정 처리, 해양 환경 및 윤활제가 분해되는 응용 분야에 이상적임.
6. 비자성 및 전기 절연
자기를 전도하지 않으며 전기도 전달하지 않음. MRI 장비, 반도체 제조 및 기타 민감한 전자 또는 과학 기기에서 필수적임 장비.
7. 고온 내성
강철이 부드러워지거나 녹는 온도에서도 그 특성을 유지함. 용광로, 터빈 및 고온 기계 시스템에서의 사용에 적합함 용광로, 터빈 및 고온 기계 시스템에서의 사용에 적합함.
제품 파라미터 표
| 항목 | 가스 압력 소결 | 열간 가압 소결 | 반응 소결 | 가압없는 소결 |
| 록웰 경도 (HRA) | ≥75 | - | > 80 | 91-92 |
| 부피 밀도(g/cm3) | 3.25 | > 3.25 | 1.8-2.7 | 3.0-3.2 |
| 유전율 (ε r20℃, 1MHz) | - | 8.0(1MHz) | - | - |
| 체적 저항률(Ω.cm) | 10¹⁴ | 10⁸ | - | - |
| 파단 인성 (Mpa m1/2) | 6-9 | 6-8 | 2.8 | 5-6 |
| 탄성 계수 (GPa) | 300-320 | 300-320 | 160-200 | 290-320 |
| 열팽창 계수 (m/K *10⁻⁶/℃) | 3.1-3.3 | 3.4 | 2.53 | 600 |
| 열전도 (w/mk) | 15-20 | 34 | 15 | - |
| 바이불 계수 (m) | 12-15 | 15-20 | 15-20 | 10-18 |
밀봉 또는 부품 연결용 유백색 석영 유리 플렌지
오일 페이스트 분무용 실리콘 카바이드 타이글 소자 절연체 SiC 세라믹 컵
CE RoHS 인증 공기처리 220V 60g 석영관 오존 발생 모듈
양면 투명 10mm 광로 석영 유리 큐벳
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