SILIKON-NITRID-KERAMIK, KERAMIK SI3N4, DREHENDER BALL U. ROLLENLAGER

Arten des Silikon-Nitrids

Es gibt einige verschiedene Methoden, die angewendet werden, um das Silikon-Nitrid zu produzieren und ganz produziert Materialien mit etwas Unterscheidungseigenschaften.

• Reaktion-verbundenes Silikon-Nitrid (RBSN)

• Gesintertes Reaktion-verbundenes Silikon-Nitrid (SRBSN)

• Gasdruck-gesintertes Silikon-Nitrid (GPSN)

• Heißes gepresstes Silikon-Nitrid (HPSN)

• Heißes Isostatically drückte Silikon-Nitrid (HIP-SN)

Reaktion-verbundenes Silikon-Nitrid (RBSN)

An den frühen Silikonnitridtagen wurde es ganz über das Reaktionsabbinden wegen der Schwierigkeit des Produzierens eines Silikonnitridpulvers gemacht. Mit dieser Methode wird einem Silikonvertrag es in einer reichen Atmosphäre des Stickstoffes erhitzt – der Stickstoff bindet an das Silikonpulver, um einen porösen und nicht völlig dichten Silikonnitridkörper zu produzieren. Es gibt wenig Schrumpfung in diesem Prozess, der die grün-maschinelle Bearbeitung macht (den Vertrag vor dem Sintern maschinell bearbeitend) sehr effektiv. Die mechanischen Eigenschaften von RBSN liegen nicht an seiner begrenzten Dichte gutes (ungefähr 70 – 85%). Darüber hinaus führt die Porenstrukturursache durch seine niedrige Dichte zur hohen Oxidationsrate und zu schlechten Abnutzungswiderstand. Gewöhnlich useed sie in den Hochtemperatur-/Wärmestoßanwendungen.

Gesintertes Reaktion-verbundenes Silikon-Nitrid (SRBSN)

Die Reaktion verpfändete gesinterten Methodengebrauch der gleiche Prozess, wie oben jedoch sinternde Hilfen im ursprünglichen Pulver eingeschlossen sind (um das Flüssigphasensintern zu fördern) und zusätzlicher Sintervorgang folgt. Nachdem der Silikonvertrag nitrided, wird der poröse Silikonnitridkörper dann in einen Hochdrucknitrierungsofen gesetzt, um die Poren zu entfernen und ein viel dichteres Produkt produziert. Diese Methode ist ziemlich datiert und wurde überwiegend wegen der Schwierigkeit verwendet, die am Anfang mit Herstellungssilikonnitridpulver verbunden ist.

Gasdruck-gesintertes Silikon-Nitrid (GPSN)

Dieses ist die populärste Methode für das Produzieren von hochfesten und komplexen Geometriesilikonnitridkomponenten. Die GPSN-Methode benutzt ein Silikonnitridpulver, das mit sinternden Helfern gemischt worden ist, um das Flüssigphasensintern (gewöhnlich yttria, Magnesiumoxid und/oder Tonerde) sowie die Mappen zu fördern, zum der mechanischen Festigkeit des grünen keramischen Körpers zu verbessern. Das Pulver wird in die gewünschte Form gedrückt und die grün-maschinelle Bearbeitung kann stattfinden. Die Verträge werden dann in einen Ofen gesetzt, der eine unter Druck gesetzte mit Densification hat zu helfen Stickstoffatmosphäre, und die Verdampfung/die Aufspaltung des Silikons, des Stickstoffes und der Zusätze verhindern.

Gasdruck-gesintertes Silikon-Nitrid (GPSN)

Präzisions-Keramikaktien eine Strecke der Standardkeramischen Stangen des silikonnitrids, alle Präzision wendeten sich an ein ausgezeichnetes Oberflächenende. Diese Stangen können als Lager, Kolben, Motorteile oder in einer Vielzahl anderer Versammlungen benutzt werden. Darüber hinaus bietet Präzisions-Keramik voll für kundenspezifische Silikonnitrid-Komponentenherstellung maschinell bearbeiten/Schleifdienste an.

Heißes gepresstes Silikon-Nitrid (HPSN)

HPSN wird produziert, indem man uniaxially Silikonnitridpulver (mit Sinternzusätzen) beim Hitze gleichzeitig anwenden drückt. Eine spezielle Art Presse und Würfel wird für diesen Prozess angefordert. Sie produziert ein Silikonnitrid mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, jedoch nur einfache Formen können produziert werden. Weil es zur Grünmaschine ein Komponente unmöglich ist, die heiß-gedrückt wird, ist das Diamantreiben die einzige Weise, komplexe Geometrie zu schaffen. Wegen der hohen Kosten und der Schwierigkeiten, die mit dem Diamanten reibt und heiß-drückt verbunden sind, ist sein Gebrauch zur Produktion von einfachen Komponenten in den kleinen Mengen gewöhnlich begrenzt.

Heißes Isostatic gepresstes Silikon-Nitrid (HIP-SN)

Diese Methode konsolidiert das Silikonnitridpulver, indem sie Hochdruck und hohe Temperaturen verwendet. Ein Silikonnitridkörper mit geschlossener Porosität wird isostatically (einheitlicher Druck auf allen Seiten) über ein Edelgas an bis 2000 Stange gedrängt, während die Kammer gleichzeitig erhitzt wird. Dieser Prozess drückt effektiv alle mögliche Poren/Defekte vom Material, während er sintert zusammen und holt die Dichte näher an theoretischem. HIPing verbessert die mechanischen Eigenschaften und Zuverlässigkeit jedoch ist es ein teurer Prozess, der gewöhnlich nur in den sehr ausgewählten Umständen verwendet wird.

Silikon-Nitrid-maschinelle Bearbeitung

Silikon-Nitrid kann im Grün, im Keks oder in den völlig dichten Zuständen maschinell bearbeitet werden. Während im Grün oder in der Keksform es in komplexe Geometrie verhältnismäßig leicht maschinell bearbeitet werden kann. Jedoch der Sintervorgang, der angefordert wird, um die materiellen Ursachen völlig densify der Silikon-Nitridkörper, um ungefähr 20% zu schrumpfen. Diese Schrumpfung bedeutet, dass es unmöglich ist, sehr feste Toleranzen zu halten, wenn man das Silikon-Nitridvor-sintern maschinell bearbeitet. Um sehr feste Toleranzen zu erzielen, muss völlig gesintertes Material maschinell bearbeitet werden/Boden mit Diamantwerkzeugen. Dieses benutzt Prozesse ein überzogenes Werkzeug/ein Rad des sehr genauen Diamanten, um das Material bis die gewünschte Form weg abzuschleifen wird geschaffen. Zur inhärenten Härte und zur Härte des Materials, diese sein passend kann ein zeitraubender und teurer Prozess.