Piinitridiohjainrulla

Poikkeukselliset mekaaniset ominaisuudet

Yksi Silicon Nitride Guide Rollerin erottuvista ominaisuuksista on sen poikkeukselliset mekaaniset ominaisuudet. Tämän materiaalin tiheys on erittäin alhainen, 3,2–3,25 g/cm³, ja se on sekä kevyttä että äärimmäisen vahvaa. Tämä tekee Silicon Nitride Guide Rollerista ihanteellisen sovelluksiin, joissa paino on kriittinen tekijä kestävyydestä tinkimättä. Korkea kovuusluokitus HRA 92-94 varmistaa, että telat kestävät uskomattoman kulutusta ja hankausta, mikä tekee niistä sopivia ympäristöihin, joissa on jatkuva kitka ja paine.

Murtolujuus, 6-8 MPa·m1/2, osoittaa materiaalin kyvyn kestää merkittävää mekaanista rasitusta halkeilematta. Lisäksi ≥ 900 MPa:n taivutuslujuus varmistaa, että nämä telat voivat säilyttää rakenteellisen eheytensä myös suurissa kuormituksissa, mikä korostaa entisestään niiden kestävyyttä.

Erinomaiset lämpöominaisuudet

Lämmönhallinta on kriittinen osa monissa teollisissa sovelluksissa, ja Silicon Nitride Guide Rollers loistaa tällä alalla. Silicon Nitride Guide Roller, joka pystyy toimimaan jopa 1300–1600 °C lämpötiloissa, sopii hyvin korkeisiin lämpötiloihin. Niiden erinomainen lämpöiskunkestävyys, jolle on tunnusomaista korkeat lämpöjännitysparametrit, varmistaa, että piinitridiohjainrulla kestää nopeita lämpötilanvaihteluita vahingoittamatta.

Lisäksi alhainen lämmönjohtavuus 23-25 ​​W/(m·K) tekee näistä teloista taitavia eristämään lämpöä, mikä suojaa muita järjestelmän komponentteja lämpörasitukselta. Tämä ominaisuus on erityisen edullinen sellaisilla aloilla kuin metallinjalostus ja puolijohteiden valmistus, joissa tarkka lämmönsäätö on ensiarvoisen tärkeää.

Kemiallinen kestävyys ja kestävyys

Silicon Nitride ohjausrullat osoittavat huomattavaa kemiallista stabiilisuutta. Ne kestävät reaktiota useimpien epäorgaanisten happojen kanssa, ja fluorivetyhappo on huomattava poikkeus. Tämä kemiallinen inerttiys pidentää niiden käyttöikää myös ankarissa kemiallisissa ympäristöissä, joten piinitridiohjainrulla soveltuu käytettäväksi esimerkiksi kemianteollisuudessa, lääketeollisuudessa ja elintarviketuotannossa.

Piinitridikeramiikan tyypit

Semicorex tarjoaa kahta päätyyppiä piinitridikeramiikkaa ohjausteloilleen: kaasupainesintrattu piinitridi (GPSN) ja kuumapuristettu piinitridi (HPSN). Jokainen tyyppi on suunniteltu tarjoamaan erityisiä etuja sovellusvaatimusten perusteella.

Kaasupainesintrattu piinitridi (GPSN):GPSN-menetelmässä piinitridijauhetta sekoitetaan sintrausapuaineiden kanssa nestefaasisintrauksen edistämiseksi sekä sideaineiden kanssa, jotka parantavat vihreän keraamisen kappaleen mekaanista lujuutta. Sen jälkeen jauhe puristetaan haluttuun muotoon ja voidaan suorittaa vihreä työstö. Tiivisteet asetetaan uuniin, jossa on paineistettu typpiatmosfääri tiivistymisen edistämiseksi ja piin, typen ja lisäaineiden haihtumisen tai hajoamisen estämiseksi. Tämän prosessin tuloksena saadaan erittäin tiheä ja tasarakenteinen materiaali, joka tarjoaa erinomaisen suorituskyvyn vaativissa sovelluksissa.

Kuumapuristettu piinitridi (HPSN):HPSN valmistetaan puristamalla yksiakselisesti piinitridijauhetta (sintrauslisäaineilla) samalla kun käytetään lämpöä. Tämä prosessi vaatii erikoispuristimen ja suulakkeen, mikä johtaa piinitridiin, jolla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet. Tällä menetelmällä voidaan kuitenkin tuottaa vain yksinkertaisia ​​muotoja. Koska kuumapuristettua komponenttia on mahdotonta työstää vihreäksi, timanttihionta on ainoa tapa luoda monimutkaisia ​​geometrioita. Timanttihiontaan ja kuumapuristukseen liittyvistä korkeista kustannuksista ja haasteista johtuen HPSN:n käyttö rajoittuu tyypillisesti yksinkertaisten komponenttien tuotantoon pieninä määrinä.

SEM-SE -kuvia Si3N4-keramiikasta 5000 ×  ja b 30 000 × -suurennuksilla, c huokoskokojakaumalla ja Si3N4-näytteen d XRD-kuviolla