ΚΕΡΑΜΙΚΗ ΝΙΤΡΙΔΙΩΝ ΠΥΡΙΤΙΟΥ, ΚΕΡΑΜΙΚΉ SI3N4, ΠΕΡΙΣΤΡΕΦΌΜΕΝΑ ΣΦΑΊΡΑ & ΡΟΥΛΕΜΆΝ ΚΥΛΊΝΔΡΩΝ

Τύποι νιτριδίων πυριτίου

Υπάρχουν διάφορες διαφορετικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για να παραγάγουν το νιτρίδιο πυριτίου, όλα που παράγουν τα υλικά με τις ελαφρώς διαφορετικές ιδιότητες.

• Αντίδραση-συνδεμένο νιτρίδιο πυριτίου (RBSN)

• Συμπυκνωμένο αντίδραση-συνδεμένο νιτρίδιο πυριτίου (SRBSN)

• Συμπυκνωμένο νιτρίδιο πυριτίου πίεσης αερίου (GPSN)

• Καυτό πιεσμένο νιτρίδιο πυριτίου (HPSN)

• Καυτό πιεσμένο Isostatically νιτρίδιο πυριτίου (ισχίο-sn)

Αντίδραση-συνδεμένο νιτρίδιο πυριτίου (RBSN)

Τις πρώτες ημέρες νιτριδίων πυριτίου όλα έγινε μέσω της σύνδεσης αντίδρασης λόγω της δυσκολίας μια σκόνη νιτριδίων πυριτίου. Με αυτήν την μέθοδο, ένα πυρίτιο συμπαγές το θερμαίνεται σε μια πλούσια ατμόσφαιρα αζώτου – το άζωτο δεσμεύει στη σκόνη πυριτίου για να παραγάγει ένα πορώδες και όχι πλήρως πυκνό σώμα νιτριδίων πυριτίου. Υπάρχει λίγη διακένωση σε αυτήν την διαδικασία που καθιστά την πράσινος-κατεργασία (που επεξεργάζεται τη συμφωνία πριν από τη συμπύκνωση στη μηχανή) πολύ αποτελεσματική. Οι μηχανικές ιδιότητες RBSN δεν οφείλονται καλός στην περιορισμένη πυκνότητά της (περίπου 70 – 85%). Επιπλέον, η αιτία δομών πόρων από τη χαμηλή πυκνότητά της οδηγεί στα υψηλά ποσοστά οξείδωσης και στη φτωχή αντίσταση διάβρωσης. Χαρακτηριστικά είναι στις εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας/θερμικού κλονισμού.

Συμπυκνωμένο αντίδραση-συνδεμένο νιτρίδιο πυριτίου (SRBSN)

Η συνδεμένη αντίδραση συμπυκνωμένη μέθοδος χρησιμοποιεί την ίδια διαδικασία όπως ανωτέρω, εντούτοις, οι ενισχύσεις συμπύκνωσης συμπεριλαμβάνονται στην αρχική σκόνη (για να προωθήσουν την υγρή φάση που συμπυκνώνει) και η πρόσθετη διαδικασία συμπύκνωσης ακολουθεί. Μετά από το πυρίτιο συμπαγές ήταν, το πορώδες σώμα νιτριδίων πυριτίου έπειτα βάζω σε έναν φούρνο υψηλής εναζώτωσης για να αφαιρέσει τους πόρους και παράγει ένα πολύ πυκνότερο προϊόν. Αυτή η μέθοδος είναι αρκετά χρονολογημένη και χρησιμοποιήθηκε κυρίως λόγω της δυσκολίας που συνδέεται με να κατασκευάσει τη σκόνη νιτριδίων πυριτίου τις πρώτες μέρες.

Συμπυκνωμένο νιτρίδιο πυριτίου πίεσης αερίου (GPSN)

Αυτό είναι η δημοφιλέστερη μέθοδος για τα υψηλής αντοχής και σύνθετα τμήματα νιτριδίων πυριτίου γεωμετρίας. Η μέθοδος GPSN χρησιμοποιεί μια σκόνη νιτριδίων πυριτίου που έχει αναμιχθεί με τις ενισχύσεις συμπύκνωσης για να προωθήσει την υγρή συμπύκνωση φάσης (χαρακτηριστικά yttria, οξείδιο μαγνήσιου, ή/και αλουμίνα) καθώς επίσης και τους συνδέσμους για να βελτιώσει τη μηχανική δύναμη του πράσινου κεραμικού σώματος. Η σκόνη πιέζεται στην επιθυμητή μορφή και η πράσινος-κατεργασία μπορεί να πραγματοποιηθεί. Οι συμφωνίες τοποθετούνται έπειτα σε έναν φούρνο που έχει μια διατηρημένη σταθερή ατμοσφαιρική πίεση ατμόσφαιρα αζώτου που βοηθά με το densification και που αποτρέπει την εξάτμιση/την αποσύνθεση του πυριτίου, του αζώτου και των πρόσθετων ουσιών.

Συμπυκνωμένο νιτρίδιο πυριτίου πίεσης αερίου (GPSN)

Τα αποθέματα κεραμικής ακρίβειας μια σειρά των τυποποιημένων κεραμικών ράβδων νιτριδίων πυριτίου, όλη η ακρίβεια που γυρίζουν σε μια άριστη επιφάνεια τελειώνουν. Αυτές οι ράβδοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ρουλεμάν, έμβολα, τμήματα μηχανών, ή σε ποικίλες άλλες συνελεύσεις. Επιπλέον, η κεραμική ακρίβειας προσφέρει τις επεξεργαμένος στη μηχανή/αλέθοντας υπηρεσίες συνόλου για την κατασκευή τμημάτων νιτριδίων πυριτίου συνήθειας.

Καυτό πιεσμένο νιτρίδιο πυριτίου (HPSN)

HPSN παράγεται με uniaxially να πιέσει τη σκόνη νιτριδίων πυριτίου (με τη συμπύκνωση των πρόσθετων ουσιών) εφαρμόζοντας τη θερμότητα συγχρόνως. Ένας ειδικός τύπος Τύπου και κύβου απαιτείται για αυτήν την διαδικασία. Παράγει ένα νιτρίδιο πυριτίου με τις άριστες μηχανικές ιδιότητες, εντούτοις, μόνο απλές μορφές μπορεί να παραχθεί. Επειδή είναι αδύνατη πράσινος-μηχανή ένα συστατικό που καυτός-πιέζεται, η λείανση διαμαντιών είναι ο μόνος τρόπος να δημιουργηθεί η σύνθετη γεωμετρία. Λόγω των υψηλών δαπανών και των δυσκολιών που συνδέονται με το διαμάντι που αλέθει και καυτός-που πιέζει, η χρήση της περιορίζεται χαρακτηριστικά στην παραγωγή των απλών συστατικών σε μικρές ποσότητες.

Καυτό ισοστατικό πιεσμένο νιτρίδιο πυριτίου (ισχίο-sn)

Αυτή η μέθοδος παγιώνει τη σκόνη νιτριδίων πυριτίου με τη χρησιμοποίηση των υψηλών πιέσεων και των υψηλών θερμοκρασιών. Ένα σώμα νιτριδίων πυριτίου με το κλειστό πορώδες πιέζεται isostatically (ομοιόμορφη πίεση σε όλες τις πλευρές) μέσω ενός αδρανούς αερίου μέχρι το φραγμό του 2000 ενώ η αίθουσα θερμαίνεται ταυτόχρονα. Αυτή η διαδικασία συμπιέζει αποτελεσματικά οποιουσδήποτε πόρους/ατέλειες από το υλικό ενώ συμπυκνώνει και φέρνει την πυκνότητα πιό κοντά σε θεωρητικό. Το HIPing βελτιώνει τις μηχανικές ιδιότητες και η αξιοπιστία, εντούτοις, αυτό είναι μια ακριβή διαδικασία που χαρακτηριστικά μόνο χρησιμοποιείται στις πολύ επίλεκτες περιστάσεις.

Κατεργασία νιτριδίων πυριτίου

Το νιτρίδιο πυριτίου μπορεί να επεξεργαστεί στη μηχανή σε πράσινο, το μπισκότο, ή τα πλήρως πυκνά κράτη. Ενώ στον πράσινο ή το μπισκότο διαμορφώστε μπορεί να επεξεργαστεί στη μηχανή σχετικά εύκολα στη σύνθετη γεωμετρία. Εντούτοις, η διαδικασία συμπύκνωσης που απαιτείται πλήρως οι υλικές αιτίες το σώμα νιτριδίων πυριτίου για να συρρικνωθεί περίπου 20%. Αυτή η διακένωση σημαίνει ότι είναι αδύνατο να κρατηθούν οι πολύ σφιχτές ανοχές κατά την κατεργασία της προ-συμπύκνωσης νιτριδίων πυριτίου. Προκειμένου να επιτευχθούν οι πολύ σφιχτές ανοχές, το πλήρως συμπυκνωμένο υλικό πρέπει να επεξεργαστεί στη μηχανή/να αλεστεί με τα εργαλεία διαμαντιών. Αυτό επεξεργάζεται τις χρήσεις ένα πολύ ακριβείς ντυμένες διαμάντι εργαλείο/μια ρόδα για να εκτρίψει μακριά το υλικό έως ότου δημιουργείται η επιθυμητή μορφή. Λόγω της έμφυτων ανθεκτικότητας και της σκληρότητας του υλικού, αυτό μπορεί να είναι μια χρονοβόρα και δαπανηρή διαδικασία.