به عنوان یک ماده مهم سرامیکی ساختاری، سی 3 ن 4 سرامیک ها دارای خواص مکانیکی خوب و مقاومت در برابر شوک حرارتی هستند (با حرارت بیش از 1000 درجه در هوا، حتی اگر به طور ناگهانی سرد یا گرم شود، نمی شکند). در حال حاضر عملکرد جامع خوبی در نظر گرفته می شود و به طور گسترده در متالورژی، هوافضا، انرژی، ماشین آلات، صنایع نظامی، اپتیک، صنعت شیشه و سایر زمینه ها استفاده شده است.
محدود شده توسط "مشکل رایج سرامیک" - شکنندگی بالا
Si 3 ن 4 یک ترکیب پیوند کووالانسی قوی با استحکام پیوند اتمی بالا و عملکرد جامع خوب است. علاوه بر این، به دلیل جهت و اشباع بودن پیوندهای کووالانسی، سیستم های لغزشی کمی در Si وجود دارد. 3 ن 4 سرامیکها از پیوندهای کووالانسی تشکیل شدهاند و معمولاً قبل از لغزش میشکنند و منجر به شکنندگی قابلتوجه Si میشوند. 3 ن 4 سرامیک.
با این حال، چقرمگی شکست کم Si 3 ن 4 سرامیک و حساسیت به ترک های موضعی در داخل مواد به کاستی های کشنده Si تبدیل شده است 3 ن 4 سرامیک، که به طور جدی عمر سرویس و قابلیت اطمینان آن را تحت تاثیر قرار می دهد و دامنه کاربرد آن را بسیار محدود می کند.
آیا پودر ماده خام بر چقرمگی شکست آن تأثیر می گذارد؟
از زمان مراحل آماده سازی سی 3 ن 4 سرامیک عمدتاً از پودر به عنوان ماده اولیه استفاده می کند، بدنه سرامیکی متراکم پس از پرس و تف جوشی به دست می آید. بنابراین ویژگی های سی 3 ن 4 پودر نقش مهمی در فرآیند پخت و عملکرد دارد. سی 3 ن 4 پودر عمدتا شامل دو نوع است: α-Si 3 ن 4 فاز و β-Si 3 ن 4 هنگامی که محتوای فاز β در پودر بیش از 30 حجم باشد، نیروی محرکه در مرحله انحلال تف جوشی و رسوب مجدد کاهش می یابد، و روند متراکم شدن سرامیک نیترید سیلیکون مهار می شود. و ریزساختار سرامیک عمدتاً از کریستال های هم محور ریزتر تشکیل شده است که برای به دست آوردن چقرمگی شکست بالا مساعد نیست.
با استفاده از α-Si 3 ن 4 زیرا پودر اولیه برای تهیه سی با استحکام و چقرمگی بالا مساعدتر است 3 ن 4 سرامیک به دلیل α-Si 3 ن 4 توسط واکنش رسوب انحلال در طول پخت فاز مایع β-Si تشکیل می شود 3 ن 4 و در مرحله بعدی درشت شدن دانه، رشد ناهمسانگرد β-Si 3 ن 4 می تواند یک ریزساختار خود سخت شونده تشکیل دهد که چگالی و چقرمگی Si را بهبود می بخشد 3 ن 4 سرامیک.
از نظر محتوای اکسیژن، چقرمگی با کاهش محتوای اکسیژن پودر افزایش می یابد. دلیل آن این است که هنگام استفاده از پودرهایی با میزان اکسیژن سطحی پایین، فاز مایع کمتری در حین پخت تولید میشود و در نتیجه محلهای هستهزایی کمتر و هستههای کمتری ایجاد میشود و شکل کریستالی از نیمه محوری به محوری تغییر میکند. β-Si 3 ن 4 به شکل میله های بلند، با نسبت ابعاد بالاتر و چقرمگی شکست بالاتر است.
علاوه بر این، سی 3 ن 4 پودرهای با محتوای کربن بالا، روند تراکم نیترید سیلیکون را مهار می کنند. زیرا کربن با دی اکسید سیلیکون (SiO) واکنش می دهد 2 ) روی سطح سی 3 ن 4 پودر برای تولید CO و SiO، تشکیل فاز مایع مهار می شود، که برای فرآیند چگالش Si مناسب نیست. 3 ن 4 .
بنابراین، محتوای فاز α، محتوای اکسیژن و محتوای کربن در سی 3 ن 4 پودر مواد خام سرامیکی همگی بر چقرمگی شکست Si تأثیر میگذارند 3 ن 4 بدن متخلخل عوامل کلیدی برای انتخاب α بالا برای به دست آوردن چقرمگی شکست بالا Si 3 ن 4 سرامیک ها فاز فیزیکی، اکسیژن کم، محتوای کربن کم و سطح ویژه مناسب Si هستند. 3 ن 4 پودر.
فقط به ما اطلاع دهید که چه می خواهید، و ما در اسرع وقت با شما تماس خواهیم گرفت!