سرامیک نیترید سیلیکون – “پیشرو” در چهار زمینه اصلی

نیترید سیلیکون (Si3N4) یک ترکیب با پیوند کووالانسی متشکل از سیلیکون و نیتروژن است. در سال 1857 کشف شد و تا سال 1955 به عنوان یک ماده سرامیکی تولید انبوه شد. سرامیک های نیترید سیلیکون دارای مزایای زیادی هستند که مواد فلزی و مواد پلیمری ندارند، مانند مقاومت در برابر دمای بالا (استحکام خمشی می تواند به بیش از 350 مگاپاسکال در 1200 درجه سانتیگراد برسد. مقاومت در برابر خوردگی اسید و قلیایی، خود روانکاری و غیره، و به طور گسترده در صنایع هوافضا، دفاع ملی و نظامی استفاده می شود. ، به طور گسترده در زمینه مکانیکی استفاده می شود.

رشته مکانیکی

سرامیک نیترید سیلیکون عمدتاً در صنعت ماشین آلات به عنوان شیر، لوله، چرخ طبقه بندی و ابزار برش سرامیک استفاده می شود. گلوله های بلبرینگ سرامیکی نیترید سیلیکون که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، توپ های بلبرینگ سرامیکی نیترید سیلیکون هستند.

گلوله های نیترید سیلیکون می توانند در حین استفاده تا 600000 دور در دقیقه بچرخند. آنها عمدتا در دوک های ماشین ابزار دقیق، یاتاقان های سرعت بالا برای دوک های الکتریکی، موتورهای هوافضا، یاتاقان های موتور خودرو و یاتاقان های دیگر تجهیزات استفاده می شوند.

توپ های بلبرینگ سرامیکی نیترید سیلیکون دارای مزایای برجسته ای در مقایسه با توپ های فولادی هستند: چگالی کم، مقاومت در برابر دمای بالا، خود روانکاری و مقاومت در برابر خوردگی. به عنوان یک بدنه چرخان با سرعت بالا، توپ سرامیکی تنش گریز از مرکز ایجاد می کند و چگالی کم نیترید سیلیکون تنش گریز از مرکز را بر روی حلقه بیرونی بدنه چرخان با سرعت بالا کاهش می دهد. سرامیک های متراکم Si3N4 همچنین چقرمگی شکست، خواص مدول بالا و خواص خود روانکاری را نشان می دهند و می توانند به خوبی در برابر انواع سایش مقاومت کنند و محیط های سخت را تحمل کنند که ممکن است باعث ترک خوردن، تغییر شکل یا فروپاشی سایر مواد سرامیکی شود، از جمله دماهای شدید، تفاوت های دما زیاد. , خلاء فوق العاده بالا. انتظار می رود که یاتاقان های نیترید سیلیکون در صنایع مختلف کاربرد گسترده ای پیدا کنند.

میدان مواد شفاف موج

سرامیک های متخلخل نیترید سیلیکون دارای استحکام خمشی نسبتاً بالا و چگالی کمتری هستند که یکی از عوامل کلیدی برای کاربرد آنها در هوافضا است. همچنین در برابر خزش مقاوم است (در مقایسه با فلزات) که باعث بهبود پایداری سازه در دماهای بالا می شود. این ماده دارای خواص اضافی متنوعی از جمله سختی، خواص الکترومغناطیسی و مقاومت حرارتی است و به عنوان یک ماده شفاف در برابر موج برای ساخت رادوم ها و پنجره های آنتن استفاده می شود. با توسعه صنعت دفاع ملی، موشک ها به سمت تعداد ماخ بالا، باند فرکانس وسیع، هدایت چند حالته و دقیق در حال توسعه هستند. سرامیک های نیترید سیلیکون و مواد کامپوزیتی آن ها دارای خواص عالی مانند محافظت در برابر حرارت، انتقال موج و تحمل بار هستند که آنها را به یکی از نسل جدید مواد شفاف موج با کارایی بالا تبدیل می کند.

میدان نیمه هادی

علاوه بر خواص مکانیکی عالی، سرامیک‌های نیترید سیلیکون دارای طیف وسیعی از خواص هدایت حرارتی عالی هستند که آن‌ها را برای استفاده در زمینه‌های نیمه‌رسانا مناسب می‌سازد. رسانایی حرارتی توانایی ذاتی یک ماده برای انتقال یا هدایت گرما است. با توجه به ترکیب شیمیایی منحصر به فرد و ریزساختار نیترید سیلیکون، دارای خواص جامع عالی در مقایسه با سرامیک آلومینا و سرامیک نیترید آلومینیوم است.

زمینه بیوسرامیک

به عنوان نسل جدیدی از مواد بیوسرامیک، سرامیک های نیترید سیلیکون نه تنها دارای کیفیت عالی مواد سرامیکی هستند، بلکه دارای خواص پرتونگاری خوب، خواص ضد عفونت، خواص زیست سازگاری و خواص انسدادی استخوانی هستند.

خواص فوق العاده فوق العاده سرامیک نیترید سیلیکون آن را به یک ماده زیستی ایده آل تبدیل می کند و در حسگرهای زیستی، ستون فقرات، ارتوپدی، دندانپزشکی و سایر ایمپلنت ها استفاده می شود.