Nitrură de siliciu - materialul viitorului cu proprietăți unice

Cuprins:

Nitrură de siliciu - materialul viitorului cu proprietăți unice
Nitrură de siliciu - materialul viitorului cu proprietăți unice
Anonim

În prezent, materialele ceramice sunt din ce în ce mai folosite în metalurgia feroasă și neferoasă, în industria sticlei și refractare. Au proprietăți unice care vă permit să îmbunătățiți diverse domenii de producție. Cel mai promițător material ceramic este nitrura de siliciu. Aceasta este substanța viitorului, datorită căruia sunt reconstruite diverse producții tehnologice. De exemplu, cum ar fi industria minieră a aurului și tot felul de fabrici de procesare.

Ce este această substanță?

Nitrura de siliciu este un material ceramic unic care își găsește aplicarea în multe industrii. Aparține grupului de ceramice neoxidice deoarece nu conține atomi de oxigen.

Formula de nitrură de siliciu: Si3N4.

bile de nitrură de siliciu
bile de nitrură de siliciu

Structură

Microstructure Si3N4 sunt microtige care formează cristale cilindrice. Această proprietate s-a dovedit a fi fundamental importantă în prelucrarea diferitelor tipuri de fontă, în special a celor care conțin inserții ceramice. Când folosiți diferite metale ca materiale de tăiere, viteza nu este atât de rapidă pe cât este necesar, așa că este necesar să folosiți o varietate de fluide de tăiere. Datorită structurii uimitoare a nitrurii de siliciu, utilizarea acesteia pentru tăierea fontei are ca rezultat faptul că este posibilă atingerea vitezei maxime fără a fi nevoie de fluide lubrifiante. Datorită compoziției sale unice, acest material are o rezistență ridicată la impact, ceea ce înseamnă că substanța are o rezistență ridicată la impact.

bile de nitrură de siliciu
bile de nitrură de siliciu

Primire

Există diferite moduri de a obține acest compus. Una dintre ele este precipitarea chimică, care se efectuează la temperaturi de la 700 la 900 °C. Când se utilizează această metodă, se obține un compus într-o formă amorfă, care este un dielectric. În acest caz, conținutul posibil de hidrogen din acest material poate fi de până la 8%. În acest caz, atomii de azot și siliciu pot forma legături de hidrogen cu hidrogenul conținut în precipitatul amorf. Există o dependență a conținutului de atomi de hidrogen de temperatura la care a fost efectuată depunerea, precum și de raportul dintre substanțele inițiale din amestecul de gaze.

Cel mai mare conținut de substanță apare dacă nitrura de siliciu este depusă la temperaturi scăzute și la o concentrație mare de amoniac în amestecul gazos. Dacă procesul se desfășoară într-un micraportul dintre amoniac și diclorosilan, materialul va include o cantitate suficient de mare de siliciu în compoziția sa, ceea ce duce la formarea unor proprietăți dielectrice insuficiente. Rezistența la electricitate Si3N4 depinde și de condițiile de temperatură în care este produs.

Producția de nitrură de siliciu este un proces complex în care trebuie luate în considerare o varietate de condiții pentru ca produsul să îndeplinească cerințele. Având în vedere zonele importante în care își găsește aplicarea, este necesar să se abordeze în mod responsabil condițiile de depunere.

Proprietățile nitrurii de siliciu

Acest material este o substanță cu proprietăți fizice și fizico-chimice unice.

Una dintre cele mai importante caracteristici este că această substanță are o densitate scăzută și cea mai mare rezistență la impact, ceea ce duce la posibilitatea utilizării materialelor din nitrură de siliciu ca bile pentru rulmenți ușori.

piese din nitrură de siliciu
piese din nitrură de siliciu

Acest material este rezistent la căldură. Poate fi folosit la 1300°C în atmosferă oxidantă și la 1600°C în atmosferă neutră. Aceste proprietăți sunt, de asemenea, importante pentru utilizare în diverse aplicații industriale, cum ar fi procesele de sudare.

Aplicație

Datorită caracteristicilor sale unice, nitrura de siliciu este utilizată pe scară largă în diferite domenii ale industriei de prelucrare. Acest material este de cea mai mare importanță pentru industria fierului, așa cumcum, folosindu-l ca instrumente de tăiere, puteți crește viteza procesului, precum și puteți refuza utilizarea lichidelor de răcire și a lubrifianților.

piese din nitrură de siliciu
piese din nitrură de siliciu

Pe langa aceasta, datorita rezistentei mari la caldura in diverse atmosfere, Si3N4 este folosit la sudarea diverselor materiale. Datorită combinației unice de proprietăți tribologice, nitrura de siliciu este folosită pentru a face bile pentru diferite tipuri de rulmenți.

Recomandat: