Hoogwaardige siliciumnitrideseramiek voor industriële doeleinden

Hoogwaardige siliciumnitride keramiek voor industriële behoeften: Hoge hardheid en thermische isolatie

Inleiding
Siliciumnitride (Si₃N₄) keramiek is een hoogwaardig geavanceerd keramisch materiaal dat wordt geproduceerd door het sinteren van siliciumnitridepoeder bij hoge temperaturen. Het staat bekend om zijn unieke combinatie van eigenschappen, waaronder extreem hoge hardheid, uitstekende breuktaaiheid, uitstekende thermische isolatie (lage thermische geleidbaarheid) en opmerkelijke thermische schokbestendigheid. Dit materiaal blinkt uit in extreme omgevingen, waardoor het een ideale keuze is voor het aanpakken van behoeften met betrekking tot slijtvastheid, thermische isolatie en gewichtsvermindering in veel high-end industriële sectoren.

Toepassingen
Door gebruik te maken van de hardheid en thermische isolatie-eigenschappen, worden siliciumnitride keramieken veel gebruikt in verschillende hightech sectoren:

• Hoge temperatuur isolatiecomponenten: Gebruikt als ovenisolatiebekleding en thermokoppelbeschermingsbuizen in de metallurgie en glasindustrie, waardoor warmteverlies effectief wordt verminderd en bestand is tegen hoge temperaturen.

• Slijtvaste afdichtingstoepassingen: Dienen als mechanische afdichtingsringen voor pompen, vooral in omgevingen met hoge temperaturen en sterk corrosieve media, waar hun hardheid en slijtvastheid een lange levensduur en betrouwbaarheid garanderen.

• Lucht- en ruimtevaart: Gebruikt in motoronderdelen en verbrandingskamerbekledingen, waarbij gebruik wordt gemaakt van hun hoge temperatuurbestendigheid, thermische isolatie en lichtgewicht (in vergelijking met metalen) eigenschappen.

• Elektronica-industrie: Gebruikt als peddels en rollen in diffusieovens en CVD-apparatuur voor de productie van halfgeleiders, waar hun hoge zuiverheid en thermische isolatie contaminatie en warmteoverdracht voorkomen.

• Militaire bescherming: Gebruikt in transparante bepantsering en ballistische keramiek, omdat hun hoge hardheid de impact effectief weerstaat.

Voordelen

1. Hoge hardheid en slijtvastheid: Hoge Vickers-hardheid, op de voet gevolgd door slechts een paar materialen, met extreem uitstekende slijtvastheid en een lange levensduur.

2. Uitstekende thermische isolatie (lage thermische geleidbaarheid): De thermische geleidbaarheid is veel lager dan die van metalen, waardoor het een uitstekend isolatiemateriaal voor hoge temperaturen is dat warmteoverdracht effectief blokkeert, energie bespaart en het verbruik vermindert.

3. Hoge sterkte en hoge taaiheid: De breuktaaiheid is meerdere malen hoger dan die van aluminiumoxide keramiek, met uitstekende weerstand tegen mechanische schokken en thermische schokken, en minder vatbaar voor brosse breuk.

4. Hoge temperatuur- en corrosiebestendigheid: Behoudt de sterkte bij hoge temperaturen tot 1200°C en heeft een goede weerstand tegen de meeste zuren en basen.

5. Lage dichtheid en zelf-smering: Lichtgewicht, waardoor de systeembelasting wordt verminderd, en met een lage wrijvingscoëfficiënt voor een soepelere werking.

Specificatietabel

Productieproces
Nitridatie van hoogzuiver siliciumpoeder → Verkrijg siliciumnitridepoeder → Voeg sinterhulpmiddelen toe → Kogelmaling en mengen → Spuitgranulatie → Droogpersen/Koud isostatisch persen (CIP) → Gasdruksinteren (GPS) of Heet persen (HP) → Precisiebewerking (diamantslijpen) → Niet-destructief testen → Inspectie van het eindproduct.

Gebruiksaanwijzing

1. Pre-installatie: Controleer de keramische component op defecten zoals scheuren of afgebroken randen. Hoewel het een relatief goede taaiheid heeft, is het nog steeds een bros materiaal en moet het worden beschermd tegen ruwe impact.

2. Tijdens de installatie: Zorg voor een gelijkmatige krachttoepassing. Gebruik voor afdichtingen gespecialiseerde gereedschappen om bouten gelijkmatig aan te draaien om schade door unilaterale spanning te voorkomen.

3. Werking: Hoewel het een goede thermische schokbestendigheid heeft, is het nog steeds raadzaam om plotselinge en hevige temperatuurveranderingen te vermijden om de levensduur te verlengen.

4. Onderhoud: Inspecteer regelmatig de systeemstatus. Als abnormale slijtage of prestatievermindering wordt geconstateerd, onderzoek dan en vervang onmiddellijk.

Klantenservice
Wij bieden professioneel technisch advies en selectieondersteuning. De productgarantieperiode is 12 maanden. Aangepaste niet-standaard maten worden ondersteund en gedetailleerde testrapporten over de productprestaties en gebruiksrichtlijnen worden verstrekt. Wij 承诺 (verbinden ons ertoe) tot gratis reparatie of vervanging voor problemen veroorzaakt door materiaal- of fabricagefouten.

FAQ
V1: Wat is harder, siliciumnitride keramiek of aluminiumoxide keramiek?
A1: De Vickers-hardheid van siliciumnitride keramiek (HV 1400-1600) is iets lager dan die van hoogzuiver aluminiumoxide keramiek (HV 1600+), maar de breuktaaiheid is veel hoger dan die van aluminiumoxide, waardoor het een grotere algehele weerstand tegen schade en een betere impactbestendigheid heeft.

V2: Is de thermische isolatieprestatie beter dan die van zirconia keramiek?
A2: Nee. Zirconia keramiek heeft een zeer lage thermische geleidbaarheid (~2-3 W/m·K) en is een uitstekende thermische isolator. De thermische geleidbaarheid van siliciumnitride (15-25 W/m·K) is hoger dan die van zirconia, maar nog steeds aanzienlijk lager dan die van metalen, waardoor het in de categorie van thermische isolatiematerialen valt, terwijl de mechanische sterkte veel hoger is dan die van zirconia.

V3: Waarom is het veel duurder dan aluminiumoxide keramiek?
A3: De belangrijkste redenen zijn de hoge kosten van grondstoffen en complexe sinterprocessen. Siliciumnitridepoeder is moeilijk te produceren en vereist sinteren bij hoge temperaturen onder een hoge-druk stikstofatmosfeer, wat resulteert in hoge investeringen in apparatuur en kosten voor energieverbruik.