Керамика из нитрида кремния — «лидер» в четырех основных областях
Нитрид кремния (Si3N4) представляет собой ковалентно связанное соединение кремния и азота. Он был открыт в 1857 году и к 1955 году начал массово производиться как керамический материал. Керамика из нитрида кремния имеет множество преимуществ, которых нет у металлических материалов и полимерных материалов, таких как высокая термостойкость (прочность на изгиб может достигать более 350 МПа при 1200°C). ), устойчивость к кислотной и щелочной коррозии, самосмазка и т. д. и широко используются в аэрокосмической, национальной оборонной и военной промышленности. , широко используемый в механической области.
Механическое поле
Керамика из нитрида кремния в основном используется в машиностроении в качестве клапанов, труб, сортировочных кругов и керамических режущих инструментов. Наиболее широко используемые керамические шарики подшипников из нитрида кремния — это керамические шарики подшипников из нитрида кремния.
Шарики подшипников из нитрида кремния могут вращаться со скоростью до 600 000 оборотов в минуту во время использования. Они в основном используются в шпинделях прецизионных станков, высокоскоростных подшипниках для электрических шпинделей, аэрокосмических двигателях, подшипниках автомобильных двигателей и подшипниках другого оборудования.
Керамические шарики подшипников из нитрида кремния обладают выдающимися преимуществами по сравнению со стальными шариками: низкая плотность, высокая термостойкость, самосмазывающаяся и коррозионная стойкость. Керамический шарик, являющийся высокоскоростным вращающимся телом, создает центробежное напряжение, а низкая плотность нитрида кремния снижает центробежное напряжение на внешнем кольце высокоскоростного вращающегося тела. Плотная керамика Si3N4 также демонстрирует высокую вязкость разрушения, высокомодульные свойства и самосмазывающиеся свойства, а также может превосходно противостоять различным видам износа и выдерживать суровые условия, которые могут привести к растрескиванию, деформации или разрушению других керамических материалов, включая экстремальные температуры, большие перепады температур. , Сверхвысокий вакуум. Ожидается, что подшипники из нитрида кремния найдут широкое применение в различных отраслях промышленности.
Область волнопрозрачных материалов
Пористая керамика из нитрида кремния обладает относительно высокой прочностью на изгиб и меньшей плотностью, что является одним из ключевых факторов их применения в авиакосмической промышленности. Он также устойчив к ползучести (по сравнению с металлами), что повышает устойчивость конструкции при высоких температурах. Этот материал обладает множеством дополнительных свойств, в том числе твердостью, электромагнитными свойствами и термостойкостью, и используется как волнопрозрачный материал для изготовления обтекателей и окон антенн. С развитием отечественной оборонной промышленности ракеты развиваются в сторону больших чисел Маха, широкого диапазона частот, многорежимности и точного наведения. Керамика из нитрида кремния и ее композиционные материалы обладают превосходными свойствами, такими как теплозащита, передача волн и несущая способность, что делает их одним из изученных высокоэффективных волнопрозрачных материалов нового поколения.
Полупроводниковая область
Помимо превосходных механических свойств, керамика из нитрида кремния также демонстрирует ряд превосходных свойств теплопроводности, что делает ее подходящей для использования в требовательной области полупроводников. Теплопроводность – это присущая материалу способность передавать или проводить тепло. Благодаря уникальному химическому составу и микроструктуре нитрида кремния он обладает превосходными комплексными свойствами по сравнению с керамикой из глинозема и керамикой из нитрида алюминия.
Область биокерамики
Являясь новым поколением биокерамических материалов, керамика из нитрида кремния не только обладает превосходными качествами керамических материалов, но также обладает хорошими рентгенографическими свойствами, противоинфекционными свойствами, свойствами биосовместимости и свойствами остеоинтеграции.
Вышеупомянутые превосходные свойства керамики из нитрида кремния делают ее идеальным биоматериалом, который используется в биосенсорах, позвоночнике, ортопедии, стоматологии и других имплантатах.