Направляючий ролик з нітриду кремнію

Виняткові механічні властивості

Одним із видатних атрибутів направляючого ролика з нітриду кремнію є його виняткові механічні властивості. Маючи дуже низьку щільність 3,2~3,25 г/см³, цей матеріал легкий і надзвичайно міцний. Це робить направляючий ролик з нітриду кремнію ідеальним для застосувань, де вага є критичним фактором без шкоди для довговічності. Високий рейтинг твердості HRA 92~94 гарантує, що ролики неймовірно стійкі до зносу та стирання, що робить їх придатними для середовищ, які піддаються постійному тертю та тиску.

В’язкість до руйнування, оцінена від 6 до 8 МПа·м1/2, демонструє здатність матеріалу витримувати значні механічні навантаження без розтріскування. Крім того, міцність на вигин ≥ 900 МПа гарантує, що ці ролики можуть зберігати свою структурну цілісність навіть за значних навантажень, ще більше підкреслюючи їх міцність.

Чудові теплові характеристики

Управління температурою є критично важливим аспектом багатьох промислових застосувань, і напрямні ролики з нітриду кремнію перевершують у цій галузі. Направляючий ролик із нітриду кремнію, здатний працювати при температурах до 1300–1600°C, добре підходить для високотемпературних середовищ. Їх відмінна стійкість до термічного удару, що характеризується високими параметрами термічної напруги, гарантує, що напрямний ролик із нітриду кремнію може витримувати швидкі коливання температури без пошкодження.

Крім того, низька теплопровідність 23-25 ​​Вт/(м·K) робить ці ролики досконалими в теплоізоляції, тим самим захищаючи інші компоненти системи від термічного навантаження. Ця функція є особливо вигідною в таких галузях, як металообробка та виробництво напівпровідників, де точний контроль температури має першорядне значення.

Хімічна стійкість і довговічність

Напрямні ролики з нітриду кремнію демонструють чудову хімічну стабільність. Вони стійкі до реакції з більшістю неорганічних кислот, за винятком фтористоводневої кислоти. Ця хімічна інертність подовжує термін служби навіть у агресивних хімічних середовищах, що робить направляючий ролик із нітриду кремнію придатним для використання в таких галузях, як хімічна обробка, фармацевтика та харчова промисловість.

Види нітридкремнієвої кераміки

Semicorex пропонує два основні типи кераміки з нітриду кремнію для своїх направляючих роликів: нітрид кремнію, спечений під тиском газу (GPSN) і нітрид кремнію гарячого пресування (HPSN). Кожен тип розроблено для надання певних переваг на основі вимог програми.

Нітрид кремнію, спечений під тиском газу (GPSN):Метод GPSN передбачає змішування порошку нітриду кремнію з допоміжними речовинами для спікання для сприяння спіканню в рідкій фазі разом зі зв’язуючими речовинами для підвищення механічної міцності необробленого керамічного корпусу. Потім порошок пресується до потрібної форми, і може відбуватися обробка. Пресовки поміщають у піч із атмосферою азоту під тиском, щоб сприяти ущільненню та запобігати випаровуванню або розкладанню кремнію, азоту та добавок. Результатом цього процесу є дуже щільний і однорідно структурований матеріал, що забезпечує чудову продуктивність у складних застосуваннях.

Нітрид кремнію гарячого пресування (HPSN):HPSN виготовляється шляхом одновісного пресування порошку нітриду кремнію (з добавками для спікання) з одночасним підведенням тепла. Для цього процесу потрібен спеціальний прес і матриця, в результаті чого отримують нітрид кремнію з чудовими механічними властивостями. Однак за допомогою цього методу можна отримати лише прості форми. Оскільки неможливо обробити деталь гарячим пресуванням, алмазне шліфування є єдиним способом створення складної геометрії. Через високі витрати та проблеми, пов’язані з алмазним шліфуванням і гарячим пресуванням, використання HPSN зазвичай обмежується виробництвом простих компонентів у невеликих кількостях.

SEM-SE зображення кераміки Si3N4 при збільшенні 5000 × і b 30000 × , c розподіл розміру пор і d рентгенограма зразка Si3N4