أجزاء سيراميك نيتريد السيليكون

سيراميك نيتريد السيليكون هو مادة سيراميك غير عضوية لا يتقلص أثناء التلبيد. نيتريد السيليكون قوي للغاية ، وخاصة نيتريد السيليكون المضغوط الساخن ، والذي يعد من أصعب المواد في العالم. تتميز أجزاء سيراميك نيتريد السيليكون بخصائص القوة العالية والكثافة المنخفضة ومقاومة درجات الحرارة العالية.

سيراميك Si3N4 عبارة عن مركب رابطة تساهمية ، والوحدة الهيكلية الأساسية هي [SiN4] رباعي السطوح ، وتقع ذرة السيليكون في مركز رباعي الوجوه ، وهناك أربع ذرات نيتروجين حولها ، والتي تقع عند القمم الأربعة للرباعي السطوح ، ثم كل ثلاثة يتشارك كل رباعي الوجوه في شكل ذرة ، مكونًا بنية شبكة متصلة وصلبة في فضاء ثلاثي الأبعاد.

تلتزم Zhongwei Precision بتزويد العملاء المحليين والأجانب بسيراميك متطور بقوة عالية وصلابة عالية ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل ومقاومة درجات الحرارة العالية. إنها مؤسسة ذات تقنية عالية تدمج البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات لمنتجات السيراميك المتقدمة ذات الدقة الصناعية في مجال السيراميك الدقيق. مع مجموعة متنوعة من المعدات الحديثة عالية الدقة ، فقد أدركت بشكل مستقل إكمال عملية الإنتاج الكاملة لأجزاء السيراميك بدءًا من تحضير مسحوق السيراميك ، وتشكيل الجسم الأخضر ، والتلبيد بدرجة حرارة عالية إلى تشطيب مواد السيراميك.

المنتج Desتشفير

1. معايير التنفيذ: تطبق الشركة بصرامة شهادة ISO9001 ، وقد حصلت المنتجات على شهادة ROHS ، FDA EU ، إلخ.

2. معايير مواد المنتج: ISO ، GB ، ASTM ، SAE ، EN ، DIN ، BS ، AMS ، JIS ، ASME ، DMS ، TOCT ، GB

3. العمليات الرئيسية: الحشو ، القولبة بالحقن ، صب الشريط ، الضغط المتساوي ، الطباعة ثلاثية الأبعاد

4. المواد المتوفرة للسيراميك:

إنها تنتج بشكل أساسي قضبان سيراميك نهائية وأنابيب خزفية وحلقات سيراميك وألواح خزفية وأكواب شفط خزفية وشفرات خزفية وغيرها من الهياكل الخزفية ذات الشكل الخاص. المواد الخزفية الرئيسية هي الألومينا والزركونيا وكربيد السيليكون ونتريد السيليكون وخزف نيتريد الألومنيوم. مقاومة درجات الحرارة العالية ، مقاومة التآكل ، مقاومة التآكل ، مقاومة الأحماض والقلويات ، مقاومة المغناطيسية ، مقاومة الضغط. والطباعة ثلاثية الأبعاد ، إلخ ، يتم تخصيصها وفقًا لمتطلبات العملاء.

الأنبوب المدمج ، مقاومته العالية للتآكل تقاوم بشكل فعال تآكل المواد وتأثيرها.

طريقة التحضير والوضع الحالي للمنتج

1. الخصائص الأساسية

ترجع العديد من خصائص نيتريد السيليكون إلى هذا الهيكل. نقي Si3N4 هو 3119 ، مع هيكلين بلوريين وكلاهما سداسي. درجة حرارة تحللها 1800 درجة فى الهواء و 1850 درجة فى 011 ميجا باسكال نيتروجين. يحتوي Si3N4 على معامل تمدد حراري منخفض وموصلية حرارية عالية ، لذلك فهو يتمتع بمقاومة ممتازة للصدمات الحرارية. لن ينكسر نيتريد السليكون الملبد بالضغط الساخن حتى عند تسخينه إلى 1000 درجة ووضعه في الماء البارد. في درجات الحرارة ليست عالية جدًا ، تتمتع Si3N4 بقوة عالية ومقاومة تأثير ، ولكنها ستتلف مع زيادة وقت الاستخدام فوق 1200 درجة ، مما يقلل من قوتها ، وهي أكثر عرضة للتلف الناتج عن التعب فوق 1450 درجة ، لذلك Si3N4 درجة حرارة التشغيل عموما لا تتجاوز 1300 درجة. نظرًا للكثافة النظرية المنخفضة لـ Si3N4 ، فهي أخف بكثير من الفولاذ والصلب الفائق الهندسي. لذلك ، في تلك الأماكن التي تتطلب مواد ذات قوة عالية ، وكثافة منخفضة ، ومقاومة درجات الحرارة العالية وخصائص أخرى لاستخدام أجزاء سيراميك نيتريد السيليكون لتحل محل سبائك الصلب هو وقت آخر. إنه أكثر من مناسب.

2. خصائص المواد

كمواد هندسية ممتازة ذات درجة حرارة عالية ، يمكن لمادة سيراميك Si3N4 أن تلعب أقصى فائدة في تطبيقها في مجال درجات الحرارة العالية. اتجاه التطوير المستقبلي لـ Si3N4 هو: (1) لإفساح المجال كاملاً واستخدام الخصائص الممتازة لـ Si3N4 نفسها ؛ (2) لتطوير بعض التدفقات الجديدة عندما يتم تلبيد مسحوق Si3N4 ، وللبحث والتحكم في أفضل مكونات التدفقات الحالية ؛ (3) لتحسين عملية الطحن والتشكيل والتلبيد ؛ ⑷ تطوير مركب Si3N4 و SiC ومواد أخرى من أجل إنتاج المزيد من المواد المركبة عالية الأداء. أدى تطبيق سيراميك Si3N4 في محركات السيارات إلى خلق حالة جديدة لتطوير مواد هيكلية جديدة ذات درجة حرارة عالية. صناعة السيارات نفسها هي صناعة متعددة التخصصات تجمع بين ذروة التقنيات المختلفة. الصين حضارة قديمة لها تاريخ طويل وحققت إنجازات رائعة في تاريخ تطوير السيراميك. مع عملية الإصلاح والانفتاح ، يومًا ما ، ستصبح الصين أيضًا من المحتم أن تحتل مرتبة بين الدول الكبرى في صناعة السيارات في العالم وأن تخلق أمجادًا أكبر لتنمية صناعة السيراميك.

إنه مقاوم لدرجة الحرارة العالية للغاية ، ويمكن الحفاظ على قوته عند درجة حرارة عالية تصل إلى 1200 درجة دون أن يتناقص. لن تذوب في الذوبان بعد تسخينها ، ولن تتحلل حتى 1900 درجة. ومحلول الصودا الكاوية أقل من 30 في المائة ، يمكنه أيضًا مقاومة تآكل العديد من الأحماض العضوية ؛ في الوقت نفسه ، إنها مادة عازلة كهربائية عالية الأداء.

3. طريقة العملية

إنها مصنوعة من مسحوق السيليكون كمادة خام ، والتي يتم تشكيلها أولاً بالشكل المطلوب بطريقة التشكيل المعتادة ، ويتم إجراء النتروجين الأولي في النيتروجين عند درجة حرارة عالية تصل إلى 1200 درجة مئوية ، بحيث يتفاعل جزء من مسحوق السيليكون بالنيتروجين لتكوين نيتريد السيليكون. الجسم كله لديه بالفعل قوة معينة. ثم يتم إجراء عملية النتريد الثانية في فرن بدرجة حرارة عالية تتراوح من 1350 درجة إلى 1450 درجة للتفاعل مع نيتريد السيليكون. يمكن الحصول على نيتريد السيليكون بكثافة نظرية 99 في المائة عن طريق التلبيد بالضغط على الساخن.

4. طريقة التحضير

تطورت تقنية تحضير أجزاء سيراميك نيتريد السيليكون بسرعة في السنوات القليلة الماضية. تركز تقنية التحضير بشكل أساسي على طريقة تلبيد التفاعل ، وطريقة تلبيد الضغط الساخن ، وطريقة تلبيد الضغط الجوي ، وطريقة تلبيد ضغط الهواء وأنواع أخرى. نظرًا لعمليات التحضير المختلفة ، فإن أنواعًا مختلفة من سيراميك نيتريد السيليكون لها هياكل مجهرية مختلفة (مثل المسامية ومورفولوجيا المسام ، ومورفولوجيا الحبوب ، والتشكل الحبيبي ، ومحتوى المرحلة الثانية بين الخلايا الحبيبية ، وما إلى ذلك). لذلك ، يختلف الأداء بشكل كبير. من أجل الحصول على مواد سيراميك Si3N4 بأداء ممتاز ، يجب أولاً تحضير مسحوق Si3N4 عالي الجودة. إن جودة مسحوق Si3N4 المحضر بطرق مختلفة ليست هي نفسها تمامًا ، مما يؤدي إلى اختلافات في استخدامه ، وغالبًا ما يُعزى فشل العديد من تطبيقات مواد السيراميك إلى عدم فهم المطورين للاختلافات بين مساحيق السيراميك المختلفة ، فإنهم ليس لديهم ما يكفي فهم خصائصهم. بشكل عام ، يجب أن يتمتع مسحوق Si3N4 عالي الجودة بخصائص المحتوى عالي الطور ، والتكوين الموحد ، والقليل من الشوائب والتوزيع المنتظم في السيراميك ، وحجم الجسيمات الصغير وتوزيع حجم الجسيمات الضيق والتشتت الجيد. يجب أن تمثل المرحلة في مسحوق Si3N4 الجيد 90 في المائة على الأقل ، لأنه أثناء عملية تلبيد Si3N4 ، سيتحول جزء من الطور إلى الطور ، ولا يوجد محتوى طور كافٍ ، مما يقلل من قوة مادة السيراميك .

(1) طريقة تلبيد رد الفعل (RS)

تم اعتماد طريقة القولبة العامة. أولاً ، يتم ضغط مسحوق السيليكون في جسم أخضر بالشكل المطلوب ، ثم يتم وضعه في فرن النيترة للتلبيد المسبق (النيترة الجزئية). يتمتع الجسم الأخضر قبل النيترة بقوة معينة ويمكن القيام بمعالجة ميكانيكية مختلفة (مثل التدوير والتخطيط والطحن والحفر). أخيرًا ، عند درجة حرارة أعلى من نقطة انصهار السيليكون ؛ مرة أخرى ، يتم نيتروجين الجسم الأخضر وتلبيده بالكامل للحصول على منتجات ذات تغيير طفيف في الأبعاد (على سبيل المثال ، بعد تلبيد الجسم الأخضر ، يكون معدل الانكماش صغيرًا جدًا ، ومعدل الانكماش الخطي <011 بالمائة).="" يمكن="" استخدام="" المنتج="" بدون="" طحن.="" طريقة="" تلبيد="" التفاعل="" مناسبة="" لتصنيع="" الأجزاء="" ذات="" الأشكال="" المعقدة="" والأبعاد="" الدقيقة="" ،="" والتكلفة="" منخفضة="" أيضًا="" ،="" لكن="" وقت="" النيترة="" طويل="">

(2) تلبيد بالضغط الساخن (HPS)

مسحوق Si3N4 وكمية صغيرة من المواد المضافة (مثل MgO ، Al2O3 ، MgF2 ، Fe2O3 ، وما إلى ذلك) يتم ضغطها وتلبيدها عند ضغط أعلى من 1916 ميجا باسكال ودرجة حرارة أعلى من 1600 درجة. إن سيراميك Si3N4 الملبد بالضغط الساخن والذي تستخدمه بعض الشركات في المملكة المتحدة والولايات المتحدة لديه قوة تصل إلى 981 ميجا باسكال أو أكثر. المواد المضافة وتكوين الطور أثناء التلبيد لها تأثير كبير على خصائص المنتج. نظرًا للتحكم الصارم في تكوين مرحلة حدود الحبوب والمعالجة الحرارية المناسبة بعد تلبيد سيراميك Si3N4 ، فإن مواد السيراميك سلسلة Si3N4 التي لن تنخفض قوتها بشكل كبير حتى عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة مثل 1300 درجة (حتى 490 ميجا باسكال أو أكثر ) ، ويمكن تحسين مقاومة الزحف تمسخ بمقدار ثلاثة أوامر من حيث الحجم. إذا كانت مادة سيراميك Si3N4 مؤكسدة مسبقًا عند درجة حرارة عالية تبلغ 1400---1500 درجة ، فسيتم تشكيل طور Si2N2O على سطح مادة السيراميك ، والذي يمكن أن يحسن بشكل كبير مقاومة الأكسدة وقوة درجة الحرارة العالية لسيراميك Si3N4 . تتفوق الخواص الميكانيكية لخزف Si3N4 الناتج عن التلبيد بالضغط الساخن على خصائص تلبيد التفاعل Si3N4 ، بقوة عالية وكثافة عالية. ومع ذلك ، فإن تكلفة التصنيع مرتفعة ومعدات التلبيد معقدة. بسبب الانكماش الكبير للجسم الملبد ، فإن دقة أبعاد المنتج محدودة إلى حد معين. من الصعب تصنيع الأجزاء المعقدة. يمكن تصنيع الأجزاء ذات الأشكال البسيطة فقط ، كما أن تصنيع قطعة العمل أمر صعب أيضًا.

(3) طريقة تلبيد الضغط الجوي (PLS)

فيما يتعلق بزيادة ضغط جو النيتروجين الملبد ، يزيد استخدام Si3N4 درجة حرارة التحلل (عادةً تحت ضغط N 2=1 atm ، من 1800 درجة مئوية إلى التحلل) ، بعد تلبيد الضغط العادي في نطاق درجة حرارة {{4 }} درجة مئوية ، ثم في ضغط الهواء يتم تنفيذ التلبيد في نطاق درجة حرارة 1800---2000 درجة. الغرض من هذه الطريقة هو استخدام ضغط الهواء لتعزيز تكثيف سيراميك Si3N4 ، وبالتالي تحسين قوة السيراميك. تكون خصائص المنتجات التي تم الحصول عليها أقل قليلاً من خصائص التلبيد بالضغط الساخن. تتشابه عيوب هذه الطريقة مع التلبيد بالضغط الساخن.

(4) طريقة تلبيد ضغط الغاز (GPS)

في السنوات الأخيرة ، أجرى الناس الكثير من الأبحاث حول تلبيد ضغط الهواء وحققوا تقدمًا كبيرًا. يتم تلبيد نيتريد السيليكون بضغط الغاز عند درجة حرارة حوالي 2000 درجة تحت ضغط 1 ~ 10MPa. يعمل ضغط النيتروجين المرتفع على منع الانحلال الحراري لنتريد السيليكون. نظرًا لاستخدام التلبيد بدرجة حرارة عالية ، فإن إضافة القليل من مساعدات التلبيد كافية لتعزيز نمو حبيبات Si3N4 ، والحصول على سيراميك عالي الصلابة مع نمو في الموقع لحبيبات عمودية طويلة بكثافة> 99 بالمائة. لذلك ، يمكن استخدام تلبيد ضغط الهواء في المختبر ، وقد حظي باهتمام متزايد في الإنتاج. تتميز سيراميك نيتريد السيليكون الملبد بضغط الغاز بصلابة عالية وقوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل ، ويمكن أن تنتج مباشرة أشكالًا معقدة مختلفة قريبة من الشكل النهائي ، والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من تكلفة الإنتاج وتكلفة المعالجة. وعملية إنتاجها قريبة من عملية إنتاج كربيد الأسمنت ، ومناسبة للإنتاج بالجملة.

5. حالة البحث

بالنسبة للأجسام الملبدة بالسيراميك Si3N4 و Sialon ، تم توفير عملية لتشكيل اللدونة الفائقة دون تشكيل مادة مركبة والحفاظ على حالة واحدة ، ويتم توفير هيكل متكلس وفقًا للعملية. نيتريد السيليكون وجسم متكلس بكثافة نسبية تزيد عن 95 في المائة وكثافة خطية تبلغ 50 ميكرومتر في المقطع العرضي ثنائي الأبعاد للجسم الملبد في النطاق من 120 إلى 250 ؛ يتسبب الضغط في حدوث تشوه في البلاستيك بمعدلات إجهاد أقل من 10-1 / ثانية. يتميز الجسم المتكلس المشكل بخصائص ميكانيكية ممتازة خاصة في درجة الحرارة العادية.

يعتبر سيراميك Si3N4 مادة هيكلية مهمة. إنها مادة فائقة الصلابة ، لها تزييت ومقاومة للتآكل ؛ لا يتفاعل مع الأحماض غير العضوية الأخرى باستثناء حمض الهيدروفلوريك ، وله مقاومة قوية للتآكل ومقاومة درجات الحرارة العالية. أكسدة. ويمكن أن تقاوم صدمة البرودة والحرارة. يمكن تسخينه لأكثر من 1 درجة 000 في الهواء ولن ينكسر بعد التبريد السريع والتسخين السريع. وبسبب الخصائص الممتازة لسيراميك Si3N4 على وجه التحديد ، غالبًا ما يستخدمه الناس لصنع المحامل. وشفرات توربينات الغاز وحلقات الختم الميكانيكية والقوالب الدائمة والمكونات الميكانيكية الأخرى. إذا كان سطح التسخين لمكونات المحرك مصنوعًا من سيراميك نيتريد السيليكون المقاوم لدرجة الحرارة العالية ويصعب نقل الحرارة ، فإنه لا يمكنه فقط تحسين جودة محركات الديزل ، وتوفير الوقود ، ولكن أيضًا تحسين الكفاءة الحرارية. . طورت الصين والولايات المتحدة واليابان ودول أخرى محرك الديزل هذا.

العملية بعد التكلس

معدات المعالجة: مجهزة بآلة نقش CNC ، طحن بدون مركز ، طحن أسطواني داخلي وخارجي ، طحن السطح ، مركز تصنيع مخرطة CNC ، قطع الأسلاك ، الخراطة ، الطحن ، الطحن وغيرها من معدات الإنتاج والاختبار عالية الدقة.

القوالب وأجهزة الفحص

1. عمر خدمة القالب: عادة شبه دائم. (باستثناء الرغوة المفقودة).

2. وقت تسليم القالب: 10-25 يوم (وفقًا لهيكل المنتج وحجم المنتج).

3. صيانة الأدوات والقوالب: Zhongwei مسؤولة عن الأجزاء الدقيقة.

مراقبة الجودة

1. مراقبة الجودة: المعدل المعيب أقل من 0. 1 بالمائة.

2. سيتم فحص العينات والتشغيل التجريبي بنسبة 100 بالمائة أثناء الإنتاج وقبل الشحن ، وفحص العينة للإنتاج الضخم وفقًا لمعايير ISDO أو متطلبات العميل.

3. معدات الاختبار: أداة قياس الاستدارة ، أداة قياس ثلاثية الإحداثيات ، أداة قياس تنسيق الصورة ، أداة قياس سداسية ثلاثية الإحداثيات ، أداة قياس الصورة ، أداة قياس الكثافة ، أداة قياس النعومة ، جهاز اختبار صلابة فيكرز الصغير.

طلب

من خلال الاستفادة من الوزن الخفيف والصلابة لـ Si3N4 ، يمكن استخدامه لتصنيع محامل كروية ، والتي تتميز بدقة أعلى من المحامل المعدنية ، وتولد حرارة أقل ، ويمكن أن تعمل في درجات حرارة أعلى ووسائط تآكل. تتميز فوهات البخار المصنوعة من سيراميك Si3N4 بخصائص مقاومة التآكل ومقاومة الحرارة. ليس لها أي ضرر واضح بعد استخدامها في مرجل بدرجة 650 درجة لعدة أشهر ، بينما لا يمكن استخدام فوهات أخرى من سبائك الفولاذ المقاوم للحرارة والتآكل إلا لمدة 1-2 شهر في ظل نفس الظروف. .Si3N4 قابس التوهج الذي تم تطويره بالاشتراك مع معهد شنغهاي للسيليكات ، والأكاديمية الصينية للعلوم ، ومعهد شنغهاي لمحرك الاحتراق الداخلي ، ووزارة الهندسة الكهربائية والميكانيكية ، و Zhongwei Precision يحل مشكلة بدء التشغيل البارد الصعب لمحركات الديزل ، وهو مناسب للتشغيل المباشر. محركات الديزل بالحقن أو الحقن غير المباشر. هذا الوهج هو جهاز إشعال محرك الديزل الأكثر تقدمًا والأكثر مثالية المتوفر اليوم. نجح المعهد الياباني للطاقة الذرية وشركة Mitsubishi Heavy Industries في تطوير مضخة خام جديدة بدوار مكون من 11 قرصًا دوارًا من السيراميك Si3N4 في غلاف المضخة. نظرًا لأن المضخة تستخدم دوار سيراميك Si3N4 مع معامل تمدد حراري صغير ومحمل هواء دقيق ، يمكن أن تعمل بشكل طبيعي بدون تزييت ووسط تبريد. إذا تم الجمع بين هذه المضخة ومضخة فائقة التفريغ مثل المضخة الجزيئية التوربينية ، فيمكن تشكيل نظام تفريغ مناسب لمفاعلات الاندماج النووي أو معدات معالجة أشباه الموصلات.

ما سبق هو مجرد أمثلة قليلة لتطبيق سيراميك Si3N4 كمواد هيكلية. من المعتقد أنه مع تحسين إنتاج مسحوق Si3N4 وتقنية القولبة والتلبيد والمعالجة ، سيستمر الأداء والموثوقية في التحسن ، وسيُستخدم سيراميك نيتريد السيليكون على نطاق واسع. نظرًا لتحسين نقاء المواد الخام Si3N4 ، والتطور السريع لتقنية صب مسحوق Si3N4 وتكنولوجيا التلبيد ، والتوسع المستمر في مجالات التطبيق ، تتخذ Si3N4 مكانة متزايدة الأهمية في الصناعة كسيراميك هيكلي هندسي. تتميز سيراميك Si3N4 بخصائص شاملة ممتازة وموارد وفيرة ، وهي مادة هيكلية مثالية ذات درجة حرارة عالية مع مجالات وأسواق تطبيق واسعة ، وجميع البلدان في العالم تتنافس على البحث والتطوير. تتميز مواد السيراميك بخصائص مقاومة التآكل ومقاومة التآكل ومقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة ومقاومة الصدمات الحرارية والجاذبية النوعية المنخفضة التي يصعب مقارنتها بالمواد المعدنية العامة. يمكن لأجزاء سيراميك نيتريد السيليكون أن تتحمل بيئة العمل القاسية التي لا تستطيع المواد المعدنية أو البوليمرية استخدامها ، كما أن أجزاء سيراميك نيتريد السيليكون لها آفاق تطبيق واسعة. بعد المواد المعدنية والمواد البوليمرية ، أصبحت المادة الأساسية الأساسية التي تدعم صناعة الركائز في القرن الحادي والعشرين ، وأصبحت واحدة من أكثر مجالات البحث نشاطًا. اليوم ، تولي البلدان في جميع أنحاء العالم أهمية كبيرة لأبحاثها وتطويرها. كعضو مهم في عائلة الخزف الإنشائي عالي الحرارة ، يتميز سيراميك Si3N4 الأول بخصائص ميكانيكية ممتازة وخصائص حرارية واستقرار كيميائي أكثر من السيراميك الإنشائي عالي الحرارة مثل سيراميك الأكسيد وخزف الكربيد. لذلك ، تعتبر من أكثر المواد الواعدة في السيراميك الإنشائي عالي الحرارة.