مواد سرامیکی سیلیکون نیترید چیست؟- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

نیترید سیلیکون یک ماده سرامیکی ساختاری مهم است. این یک ماده فوق سخت با روانکاری ذاتی و مقاومت در برابر سایش است. این یک کریستال اتمی و آنتی اکسیدان در دمای بالا است. همچنین می تواند در برابر شوک حرارتی مقاومت کند. هنگامی که در دمای بالای 1000 درجه سانتیگراد در هوا گرم می شود، حتی اگر به سرعت سرد یا گرم شود، متلاشی نمی شود. دقیقاً به این دلیل است که سرامیک های نیترید سیلیکون دارای چنین خواص خوبی هستند که مردم اغلب از آن برای تولید قطعات مکانیکی مانند یاتاقان ها، پره های توربین گاز، مهر و موم های مکانیکی و قطعات قالب استفاده می کنند. اگر از سرامیک های نیترید سیلیکونی مقاوم و مقاوم در برابر حرارت برای تولید سطح گرمایش قطعات موتور استفاده شود، نه تنها می تواند کیفیت موتورهای دیزلی را بهبود بخشد و در مصرف سوخت صرفه جویی کند، بلکه راندمان حرارتی را نیز بهبود بخشد. این نوع موتور دیزل در چین، ایالات متحده، ژاپن و سایر کشورها ساخته شده است.

فرآیند آماده سازی محصولات سرامیکی نیترید سیلیکون به طور کلی شامل پردازش مواد خام، سنتز پودر، پردازش پودر، قالب گیری، پردازش بدنه سبز، پخت و پردازش بدنه سبز سرامیکی است.

انواع فرآیند آماده سازی سرامیک های نیترید سیلیکون عمدتاً با روش ها و توالی های سنتز، قالب گیری و پخت متمایز می شوند.

روش‌های قالب‌گیری متداول برای سرامیک‌ها شامل پرس خشک، ریخته‌گری نواری، قالب‌گیری تزریقی و غیره است. پرس خشک یک فرآیند قالب‌گیری پرکاربرد و یکی از فرآیندهای قالب‌گیری اصلی برای پانل‌های پشتی سرامیک تلفن همراه است. قاب های پشتی سرامیکی سری Xiaomi MIX همگی با پرس خشک هستند. امروز، بیایید نگاهی دقیق تر به فرآیند پرس خشک سرامیک بیندازیم.

1. پرس خشک

پرس خشک که به عنوان پرس قالب نیز شناخته می شود، یکی از روش های قالب گیری رایج است. پرس خشک فرآیند قرار دادن پودر با سیالیت خوب و دانه بندی ذرات مناسب پس از دانه بندی در حفره قالب فلزی و اعمال فشار از طریق سر فشار است. فشار هد در حفره قالب جابه‌جایی ایجاد می‌کند، فشار را منتقل می‌کند و ذرات پودر را در حفره قالب تغییر می‌دهد و تغییر شکل می‌دهد و سپس فشرده می‌شود تا یک لایه سرامیکی با استحکام و شکل ایجاد کند.

2. اصل فرآیند و عوامل موثر بر پرس خشک

1. اصل فرآیند

ماهیت پرس خشک این است که تحت تأثیر نیروی خارجی، ذرات در قالب به یکدیگر نزدیک می شوند و ذرات با کمک اصطکاک داخلی برای حفظ شکل، محکم به هم متصل می شوند. این اصطکاک داخلی بر روی لایه نازک چسبنده اطراف ذرات نزدیک به یکدیگر عمل می کند.

با افزایش فشار، قسمت های خالی تغییر شکل می دهند، روی هم می لغزند، شکاف کاهش می یابد، تماس به تدریج افزایش می یابد و به یکدیگر می چسبند. با نزدیک‌تر شدن ذرات، برهم‌کنش بین مولکول‌های کلوئیدی و ذرات تقویت می‌شود و جسم سبز استحکام مکانیکی دارد.

2. عوامل تأثیرگذار

عوامل اصلی موثر بر پرس خشک عبارتند از:

خواص پودر: اندازه ذرات، توزیع اندازه ذرات، سیالیت، محتوای آب و غیره؛

انتخاب چسب ها و روان کننده ها؛

طراحی قالب؛

نیروی فشار دادن، روش فشار دادن، سرعت فشار دادن و زمان نگه داشتن در طول فرآیند پرس.

به طور خلاصه، اگر اندازه ذرات بلانک مناسب باشد، از بایندر به درستی استفاده شود، و روش پرس معقول باشد، روش پرس خشک نیز می تواند چگالی خالی نسبتا ایده آل را به دست آورد.

سرامیک نیترید سیلیکون

مایع پرس داغ پودر نیترید سیلیکون با خلوص بالا در دمای 1700 درجه سانتیگراد منقبض نمی شود. سه روش اصلی تف جوشی برای نیترید سیلیکون وجود دارد: تف جوشی واکنشی، زینترینگ معمولی و تف جوشی با پرس گرم.

1. تف جوشی واکنشی

این بر اساس واکنش زیر است: 3Si(s) 2N2(g)=Si3N4(s) واکنش نیترید در دمای 1100 درجه سانتی گراد شروع می شود و به تدریج تا 1420 درجه سانتی گراد گرم می شود. کل فرآیند چندین روز CC طول می کشد. از آنجایی که واکنش گرمازا است، سرعت گرمایش باید به دقت کنترل شود. به طور کلی، محصول به دست آمده با گرم نگه داشتن در دمای زیر 1400 درجه سانتیگراد مخلوطی از α- و β-Si3N4 با تخلخل 15C30٪ است.

سرامیک نیترید سیلیکون

1. تف جوشی واکنشی

مزایا: هیچ افزودنی مجاز نیست ویژگی ها: استحکام مواد در دماهای بالا به طور قابل توجهی کاهش نمی یابد. اندازه و شکل محصول بدون تغییر باقی می ماند و محصولات پیچیده شکل می توانند تولید شوند. برای جوش دادن دو قسمت کافی است آنها را به هم وصل کرده و نیترید کنید. در پخت واکنش، عامل کلیدی موثر بر کیفیت محصول، کنترل دمای واکنش است. پس از روش حرارت دهی سه مرحله ای، دمای کوره به بالاتر از نقطه ذوب سیلیکون می رسد که اغلب به آن نیتروژن دهی بیش از حد دما می گویند.