Цахилгаан дамжуулагчийн азотын керамик болон чийдэг нь хэт их халуун ба механик стрессийн нөхцөлд ч 0.05-0.15 коэффициент орчимдах үрэлтийг маш бага байлгаж чаддаг. Эдгээр чийдэг нь 20,000 эрг/мин-аас дээш хурдад хүрэх үед цайрны чийдгийг ойролцоогоор 40-60 хувийн хувьд давуу талтай юм. Цахилгаан дамжуулагч болон азотын атомуудын хоорондох онцгой холбоо нь дулааны өргөлтийн улмаас үүсэх элэгдлийг тэсвэрлэхэд тусалдаг тул эдгээр чийдэг нь 800°C-с дээш температурт задрахгүйгээр гладкой ажиллаж чаддаг. Энэ тогтвортой байдлын улмаас нарийн шинж чанар шаардсан спиндл хэрэглэх машинууд 12-18 хувиар бага энерги хэрэглэдэг. Үүнээс гадна ачаалтэнд гэнэт өөрчлөлт орох үед микрo доолуур үүсэх аюул байхгүй. Энэ нь материал өөрөө зэсэж, бусад гадаргуутай ихэд урвалд ордоггүй тул найдвартай ажиллах шаардлагатай хүнд даацын үйлдвэрийн орчинд тохиромжтой.
Хэрэв машинууд 250,000 эрг/мин-аас илүү хурдтай эргэвэл ердийн металл хөдөлгүүрт тосны бүрхүүл дээр сонирхолтой зүйл болдог. Төвөөс зугтаах хүч нь түүнийг шууд задалж, шууд металл хоорондоо хүрэлцэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь бүх юмыг хурдан износложруулдаг. Энд чин эрдэс нитрид цахиур ихээхэн давуу талыг олгодог нь тэдгээрийн гурван гол давуу тал нэгдэж ажилладаг. Эхлээд, тэдгээрийн гадаргуу нь ердийн гангаас ойролцоогоор гурван дахин сайн татдаг. Хоёрт, эдгээр материалын дулааныг сайн авч, тос задрахаас хамгаалдаг бөгөөд температур 120°C-аас дээш хүрэх үед ч бас л ийм байдаг. Гуравт, тэдгээр нь ганаас хамаагүй илүү хатуу бөгөөд уян харимхайн модуль нь ойролцоогоор 50%-иар өндөр байдаг тул хөдөлгүүрийн зам хүчээр деформацид орохгүй. Бүгд нэгдэж, эдгээр шинж чанарууд маш нарийн тосны бүрхүүлийг, зарим тохиолдолд 0.1 микрометр зузаантай байлгаж чаддаг. Өндөр хурдтай машинжуулалтын төвүүдийг ажиллуулдаг хүмүүст энэ нь шпинделүүдийг засварлах шаардлагатай болохоос өмнө бараг 18,000 цагийн турш тасралтгүй ажиллаж чадна гэсэн үг юм. Энэ нь ижил нөхцөлд ердийн ган хөдөлгүүртэй харьцуулахад ойролцоогоор гурван дахин илүү.
Цахиур нитрид керамик болгоны налдас нь хэд хэдэн чухал шинж чанарыг нэг дор хослуулдаг тул гайхалтай элэгдэлтэй тэнцэх чадвартай байдаг. Эдгээр нь HV 1500-аас дээш хатуулаг, ойролцоогоор 6-7 МПа·м½ хүртэлх муруйлтын тэсвэрт чадал, мөн температур 1000°C хүртэл халсан ч чийгшилтийг гайхалтай сайн эсэргүүцэх чадварыг багтаана. Хатуулаг нь зэсэлт, гадаргуугийн гэмтлийг саатуулахад тусалдаг бол муруйлтын тэсвэрт чадал нь дахин давтагдах ачаалал эсвэл гэнэтхүү цохилтонд трещинууд тархахаас сэргийлдэг. Чийгшилтийн тэсвэрт чадал нь химийн бодис ба халуун хоёулаа идэвхтэй орчинд гадаргууг бүрэн бүтэн хадгалж өгдөг. Энэ хослол нь уламжлалт металл болгоноос илүү их хугацаанд ажиллах боломжийг химийн боловсруулах тоног төхөөрөмж, үйлдвэрийн дулааны печах зэрэг газарт олгодог. Бодитоор туршихад эдгээр керамик болгонос стандарт цагаан тугалынхнаас ойролцоогоор 60 хувийн бага элэгдэл үзүүлдэг бөгөөд үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаанд засварын шалгалт хоорондын хугацаа уртсаж, хүлээгдээгүй зогсолтууд багасдаг.
Si3N4 керамик чагтууд нь уламжлалт хувилбартай харьцуулахад эхний үе шатанд илүү өндөр үнэтэй байдаг ч гэсэн нарийн дэлгэс болон хоолойн хөдөлгүүрийн хэрэглээнд 3 дахин илүү урт хугацаа ажилладаг тул хугацааны турш жинхэнэ хэмнэлтэд хүргэдэг. Эдгээр керамикуудыг яагаад онцлох вэ? Тэд маш хатуу, стресстэй үед трещин үүсэхээс тэсвэртэй, орчин үеийн машин механизмд ажиглагддаг өндөр эргэлтийн тооны үед гангаас илүү дулааныг сайн тэсвэрлэдэг. Энэ хослол нь метал чагтуудыг ихэвчлэн цаг хожуу гарахад хүргэдэг элэгдэл, гэмтлийг бараг бүрэн зогсоодог. Засвар үйлчилгээний багууд суналтгүй ажиллах, солих удаа багасахаар тэмдэглэж, үйлдвэрлэлийн мөчлөгт хамгийн их хэмжээний зардлыг бууруулдаг.
Стандарт таван жилийн тоног төхөөрөмжийн амьдралын мөчлөгийн турш байгууллагууд нийт эзэмших зардлыг 55–70% бууруулдаг тул Si₃N₄ нь найдвартай ажиллагаа, туузны ачаалал, бага засварын төсөвтэй үйл ажиллагааг чухалчилсан стратегийн хөрөнгө оруулалт болдог.
Силицийн нитрид (Si3N4) -аас хийсэн керамик түлхүүр нь нисэх онгоцны турбомашинжуулалтын хэрэгцээнд чухал ач холбогдолтой болсон. Эдгээр түлхүүрүүд нь 250 мянган рпм-ээс дээш хурдтай вакуум орчинд үйл ажиллагаа явуулж чаддаг бөгөөд уламжлалт зэс түлхүүрүүд нь хүйтэн хайгуулын асуудлаас болж бүтэлгүйтдэг. Тэд металл биш учраас металл хоорондоо тавигдах асуудал байхгүй гэсэн үг. Үүнээс гадна эдгээр материалууд 1200 градус Целсиусын дулаантай ч гэсэн хэлбэрээ хадгалдаг. Энэ нь бүх зүйлийг хэвийн ажиллуулдаг. Энэ нь цаасантай харьцуулахад 40 орчим хувиар бага жинтэй бөгөөд эд ангиудад нөлөөлөх төвөөс зайлах хүчнийг ихээхэн бууруулдаг. Энэ нь эд ангиудын урвалыг сэргийлэх, мөн сансарт амжилттай ажиллагаанд эсвэл өндөр өндөрт үйл ажиллагаа явуулахад маш чухал үүрэгтэй роторын зөв үйл ажиллагааг хадгалах тусалдаг.
MRI болон КТ машинд хэрэглэдэг цахиур нитрид (Si3N4) өргөст тулгуур нь тогтвортой материал, 0.05 микрометрээс бага шохойжилттай маш гөлгөр гадаргуугийн тусламжтайгаар холбогчийн дүрсийг илүү нарийвчлан гаргах боломжийг олгодог. Эдгээр тулгуур нь улам гөлгөр, чимээгүй эргэдэг бөгөөд харьцуулахад улам сайн ажилладаг. Нөгөө нэг том давуу тал нь тэд цахилгааныг тусгаарлагч чанартай тул вихрэх гүйдлийн улмаас соронзон оронд үүсэх саатлыг зогсоодог. Мөн энэхүү тусгаарлалт нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн моторыг салаа гүйдлээс үүсэх цахилгаан шүрээний коррозийн аюулд өртөхөөс хамгаалдаг. Ийм тулгуурыг ашигласнаар деталиудын үйлчилгээний хугацаа ойролцоогоор гурван дахин уртасдаг. Цахилгаан соронзон саатлыг бас бууруулдаг бөгөөд цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цахилгаан хөдөлгүүрийн системээс гарч буй чимээ мэдэгдэхүйц буурдаг. Үүнийг дүгнэж хэлбэл, медицинскээ үзлэгийн дүн сайжирч, жолооч болон суудагчид чимээгүй замын амгаланг олж, цахилгааны гарцын алдагдалгүйгээр ажиллаж чаддаг.
EN
