Si3N4 ท่อเซรามิกไซลิคอนไนไตรด์ที่กําหนดเอง ความแข็งแรงสูงและส่วนเซรามิกที่ทนอุณหภูมิสูง
1 คําอธิบาย:
เซรามิกซิลิคอนไนไตรได เป็นวัสดุที่ไม่เป็นอินทรีย์ที่ไม่หดตัวระหว่างการซินเตอร์ และเป็นวัสดุโครงสร้างที่สําคัญซิลิคอนไนไตรได มีความแข็งแรงสูง และเป็นหนึ่งในสารที่แข็งแรงที่สุดในโลก. มันมีความเคลือบได้ และมีคุณสมบัติ เช่น ความทนทานต่อการสกัด ความแข็งแรงสูง ความหนาแน่นต่ํา และความทนทานต่ออุณหภูมิสูงซิลิคอนไนไตรได มีสัดส่วนการขยายความร้อนที่ต่ําและความสามารถในการนําความร้อนสูง, เพราะฉะนั้นมันมีความทนทานต่อการกระแทกทางอุณหภูมิที่ดีเยี่ยม. ซิลิคอนไนไตรไดจะไม่แตกเมื่อทําความร้อน 1000 ° C และใส่ในน้ําเย็น. มันทนทานต่ออุณหภูมิสูงมาก,และความแข็งแรงของมันสามารถรักษาได้ถึงอุณหภูมิสูง 1200 °C โดยไม่หล่น.มันจะไม่ละลายเป็นเหลืองละลายหลังจากที่ถูกทําความร้อน และจะไม่ละลายจนถึง 1900 ° C. มันยังมีความทนทานต่อการกัดกรองทางเคมีที่น่าทึ่ง นอกจากกรดไฮโดรฟลออริกไม่ปฏิกิริยากับกรดไม่อินออร์แกนิกอื่น ๆ หรือสารแก้วโซดาคาวสติกต่ํากว่า 30%, และยังทนต่อการกัดกรดของกรดอินทรีย์หลายชนิด. ในเวลาเดียวกัน, มันเป็นวัสดุกันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูง. It is precisely because of the excellent characteristics of silicon nitride ceramics that it is more appropriate to replace alloy steel with silicon nitride ceramics in those places where high strengthผงผงผงผงผงผงผงผงผงผงผงผงผงผง
![]()
ซิลิคอนไนไตรได (Si3N4) ประกอบด้วยรูปกระจกสามรูป และรูปกระจกสองรูปเป็นธรรมดา หนึ่งคือ α-Si3N4, กระจกคล้ายเข็ม, ซึ่งเป็นสีขาวหรือขาวเกือบ, และอีกอย่างคือ β-Si3N4,ซึ่งมีสีเข้มกว่า และเป็นโพลีเอเดรอนขนาดเม็ดหนา หรือพริสมสั้นทั้งคู่มีรูปทรงหกเหลี่ยม
การเรียงลําดับการเรียงลําดับที่ยาวนานขึ้นจะทําให้ความแข็งแรงของเฟส α มากกว่าเฟส β อย่างไรก็ตามเฟส α ไม่มั่นคงทางเคมีเมื่อเทียบกับเฟส β ดังนั้นในอุณหภูมิสูงของเฟสของเหลว,ช่วง α เปลี่ยนแปลงเป็นช่วง β ดังนั้น β-Si3N4 เป็นรูปแบบหลักที่ใช้ในเซรามิกไซลิกอนไนไตรด์
|
อสังหาริมทรัพย์ |
รายการ |
99% อลูมิเนีย |
990.8% อลูมิเนีย |
ซิรคอนิยาเซรามิก |
ซิลิคอนไนไตรด |
ซิลิคอนคาร์ไบด์ |
หน่วย |
คุณสมบัติทางกล |
สี |
สีเหลืองอ่อน | สีขาว |
ธ อร์ |
สีดํา สีเทา |
สีดํา |
|
| ความหนาแน่น | 3.85 | 3.93 | 6.02 | 3.2 | 3.16 | g/cm3 | |
| การดูดซึมน้ํา | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | % | |
| ความแข็งแรงในการบิด | 310 | 370 | 800 | 750 | 450 | MPa | |
| ความเข้มข้นในการบด | 2,400 | 2500 | 3000 | 3800 | 3900 | MPa | |
| โมดูลัสยืดหยุ่น | 340 | 390 | 200 | 290 | 420 | GPa | |
| ความแข็งแรงของการหัก | 3 ~ 4 | 4 | 8 | 7 | 3.5 | MPa m1/2 | |
| คออฟเฟกชันเวเบอร์ | 12 | 12 | 15 | 15 | - | m | |
| ความแข็งของวิคเกอร์ | 1,600 | 1850 | 1200 | 1700 | 2800 | HV 0.5 | |
ลักษณะความร้อน |
คออฟิเซนต์ของความร้อนของสาย การขยาย |
7 ~ 8 |
7 ~ 8 |
10 |
2 |
3.7 |
10-6 K-1 |
| ความสามารถในการนําความร้อน | 29 | 32 | 3 | 20 | 160 | W/mK | |
| ความทนทานต่อการกระแทกทางความร้อน (ใส่ในน้ํา) |
200 |
280 |
300 |
750 |
- |
ΔT °C |
|
| อุณหภูมิการทํางานสูงสุด | 1,600 |
1700 |
1000 |
1300 |
1950 |
°C |
|
คุณสมบัติไฟฟ้า |
ความต้านทานของปริมาณที่ 20 °C | >1014 |
>1014 |
>1013 |
>1014 |
- |
Ωcm |
| ความแข็งแรงแบบดียิเลคทริก | 15×106 | 15×106 | 11×106 | 10×106 | - | V/m | |
| คอนสแตนตรอัดไฟฟ้า | 10 | 10 | 33 | - | - | εr | |
| มุมการสูญเสียไฟฟ้าแบบ MHZ หนึ่ง ในอุณหภูมิ 20°C |
0.0002 |
0.0001 |
0.0016 |
- |
- |
tanδ |
|
ลักษณะทางเคมี |
ไอนิทริกแอซิด (60%) 90°C | 0.1 | 0.05 | 0 บาท00 | 1 | 0 บาท00 | 24H WT การสูญเสีย mg/cm2 |
| กรดซัลฟูริก (95%) 95°C | 0.34 | 0.22 | 0.04 | 0 บาท00 | 0 บาท00 | ||
| โซดาคาวสติก (30%) 80°C | 0.95 | 0.04 | 0.08 | 0.2 | 0 บาท00 |
2 คุณลักษณะการทํางานของวัสดุซิลิคอนไนไตรด์
A. คุณสมบัติทางกายภาพของซิลิคียมไนไตรได:
a. คุณสมบัติทางความร้อน: เป็นสารที่ทนไฟในอุณหภูมิสูง โดยไม่มีจุดละลาย มันละลายในอุณหภูมิประมาณ 1900 °C ภายใต้ความดันปกติ มันมีความต้านทานการลุกแรงในความดันสูงจุดอ่อนของปฏิกิริยาซินเตอร์ซิลิคียมไนทรีดโดยไม่ใช้สารผูกพันธะสามารถสูงถึง 1800 °C;
b การนําความร้อนที่ดี
c. คณิตการขยายความร้อนขนาดเล็ก
d. ผลประกอบการกันไฟฟ้าที่ดี, ประสาน Dielectric เล็ก, ความดันการแยกสูง
B. คุณสมบัติทางเคมีของซิลิคียมไนทรีด:
a. ทนต่อการออกซิเดน: ไม่ปฏิกิริยากับออกซิเจนในบรรยากาศแห้งต่ํากว่า 800 °C
b. ความต้านทานต่อการละลายโลหะหลอม: ซิลิคียมไนไตรได ไม่ผ่านและละลายโลหะหลอม (ยกเว้นทองแดง)
ทนทานต่อกรด แอลคาลี และการกัดเกลือ: สามารถละลายได้ง่ายในกรดไฮโดรฟลูอริค และไม่มีประสิทธิภาพกับกรดละลาย
C. คุณสมบัติทางกลของซิลิคียมไนทรีด:
a ความแข็งแรงในอุณหภูมิสูงดี และความแข็งแรงในอุณหภูมิสูงที่ 1200 °C มีการอ่อนแอน้อยเมื่อเทียบกับความแข็งแรงในอุณหภูมิห้องอุณหภูมิสูงของมัน ร้อยละ creep ต่ํามาก. เหล่านี้ถูกกําหนดโดยธรรมชาติของพันธะ covalent ที่แข็งแรง
b.ความแข็งแรงสูง รองลงเพียงวัสดุที่แข็งแรงสุดบางอย่างเช่นเพชร, BN กลม, และ B4C
c. คณิตขัดขัดเล็กและหล่อลื่นตัวเอง ซึ่งคล้ายกับพื้นผิวโลหะที่มีน้ํามัน
3 การใช้งานของเซรามิกซิลิคอนไนไตรได
![]()
อุตสาหกรรมรถยนต์: การใช้งานหลักของซิลิคอนไนไตรไดที่ซินเตอร์คือในอุตสาหกรรมรถยนต์เป็นวัสดุส่วนเครื่องยนต์ซิลิคอนไนไตรไดร์ดใช้สําหรับพัดสกัดที่สกัดสกัดต่ํากว่า, ทูโบชาร์เจอร์สําหรับความอ่อนแอต่ํากว่าและความช้าของเครื่องยนต์น้อยลง และวาล์วควบคุมก๊าซเสียเพื่อเพิ่มความเร่ง
หมุน: เมื่อเปรียบเทียบกับเซรามิกอื่นๆ, หมุนซิลิคอนไนไตรไดมีความต้านทานต่อการกระแทกที่ดี. ดังนั้น, หมุนลูกบอลที่ทําจากเซรามิกอนไนไนตรไดซิลิคอนถูกใช้ในหมุนการทํางาน.ตัวอย่างตัวแทนคือการใช้หมุนไซลิคอนไนไตรไดในเครื่องยนต์หลักของยานอวกาศ NASA. เนื่องจากหมุนลูกบอลซิลิคอนไนไตรไดเข้มกว่าโลหะ, นี้ลดการสัมผัสกับร่องรอยหมุน. หมุนลูกบอลซิลิคอนไนไนไตรไดสามารถพบในหมุนรถยนต์ระดับสูง,หัวหักอุตสาหกรรม, แอร์พีเนียลลม, มอเตอร์สปอร์ต, จักรยาน, รอลเลอร์สเกตและสเกตบอร์ด
เครื่องมือตัดโลหะ: ซิลิคอนไนไตรไดมโนลิตส่วนใหญ่ถูกใช้เป็นวัสดุสําหรับเครื่องมือตัดเนื่องจากความแข็งแรง, ความมั่นคงทางความร้อนและความทนทานต่อการสกัดอนําแนะนําโดยเฉพาะสําหรับการแปรรูปความเร็วสูงของเหล็กเหล็กความแข็งแรงที่ร้อน, ความแข็งแกร่งในการแตกและความทนทานต่อการกระแทกทางความร้อนหมายความว่าซิลิคอนไนไตรไดที่ซินเตอร์สามารถตัดเหล็กเหล็ก, เหล็กแข็งและเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็กเหล็ก
อิเล็กทรอนิกส์: มักถูกใช้เป็นตัวประกอบและอุปสรรคเคมีในการผลิตวงจรบูรณาการ เพื่อแยกโครงสร้างต่าง ๆ ออกจากไฟฟ้าหรือเป็นหน้ากากถักในเครื่องยนต์ขนาดเล็กเป็นชั้น passivation สําหรับชิปไมโคร, มันเหนือกว่าซิลิคอนไดออกไซด์ เพราะมันเป็นอุปสรรคการกระจายที่ดีกว่ามากต่อโมเลกุลน้ําและยอนโซเดียม, สองแหล่งหลักของการกัดและความไม่มั่นคงในไมโครอิเล็กทรอนิกส์.
คาเบิ้ลไฟฟ้าสายทองแดงแกน แต่ละแกนมีชั้นกันหนาวสีแต่ละตัว ทั้งหมดอยู่ในชั้นป้องกันภายนอกสะพายเชือกของตัวประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบประกอบ.
| แผ่นข้อมูลของวัสดุ | |||
| คุณสมบัติ | หน่วย | ซิลิโคนไนไตรด | |
| เครื่องจักรกล | ความหนาแน่น | gm/cc | 3.2 |
| ความขวาง | % | 0 | |
| ความแข็งแรงในการบิด | Mpa | 830 | |
| ความแข็งแรงในการบด | Mpa | 2500 | |
| โมดูลัสยืดหยุ่น | ค่าเฉลี่ย | 310 | |
| อัตราส่วนของพอยสัน | / | 0.27 | |
| ความแข็ง | กิโลกรัม/มม2 | 1580 | |
| ความแข็งแรงในการหัก KIC | Mpa * m 1/2 | 6.1 | |
| อุณหภูมิ | การนําความร้อน | W/ m*k | 30 |
| คออฟเฟกชันการขยายความร้อน | 10-6/K | 3.3 | |
| ความร้อนเฉพาะ | j/kg*K | / | |
| ความทนทานต่อการกระแทกทางความร้อน | °C | / | |
| อุปณหภูมิสูงสุด | °C | 1400 | |
| เครื่องไฟฟ้า | ความแข็งแรงแบบดียิเลคทริก | ac-kv/mm | / |
| คอนสแตนตรอัดไฟฟ้า | / | 8 | |
| แทนเจนต์การสูญเสีย | / | / | |
| ความต้านทานในปริมาณ | โอม•ซม | >1014 | |
![]()
![]()
![]()
![]()