Hvordan sintres og dannes silisiumnitridprodukter?

Mange varer i dagens samfunn er kjemiske produkter. Mange vet at i tillegg til hverdagslige gjenstander, krever selv mange industriprodukter kjemiske komponenter. Få mennesker vet at silisiumnitrid også brukes i mange håndverk, noe som viser dets brede spekter av bruksområder. Imidlertid lurer mange på hvordan silisiumnitridprodukter dannes. La oss diskutere dette mer detaljert.

Silisiumnitridprodukter

Silisiumnitridprodukter har et meget bredt utviklingspotensial. Hovedsakelig er de høye-temperaturbestandige, noe som gjør applikasjonene deres svært-vide. De har også svært høy styrke, utviser høy termisk støtmotstand, høy tretthetsseighet, høy romtemperatur bøyestyrke, slitestyrke, oksidasjonsmotstand og korrosjonsbestandighet, blant andre høyytelsesegenskaper. De har vært mye brukt i ulike bransjer.

Det er tre sintringsmetoder for silisiumnitrid. Den første er reaktiv sintring, som krever at silisiumpulver presses inn i en grønn kompakt med ønsket form og deretter for--nitreres i en nitreringsovn. Den pre-grønne kompakten har allerede en viss styrke og kan bearbeides. Deretter, ved en temperatur over smeltepunktet for silisium, sintres den grønne kompakten igjen for fullstendig nitrering, noe som resulterer i et produkt med minimale dimensjonsendringer.

Disse silisiumnitridproduktene krever generelt ikke spesielt komplisert behandling; de trenger bare kontinuerlig sliping før bruk. Denne metoden er egnet for fremstilling av komplekse former eller produksjon av dimensjonalt presise deler. Selv om nitreringstiden er spesielt lang, er kostnaden også ganske lav, så mange selskaper velger denne metoden.

Den andre metoden er atmosfærisk trykksintring. Dette krever ultrafint silisiumnitridpulver med høy-aluminiumoksyd og høy-renhet. Det er imidlertid viktig å merke seg at en liten mengde sintringshjelp må tilsettes. Etter forming utføres sintring og andre prosesser for å fullføre prosessen.

Men fordi denne metoden gjør det svært vanskelig å produsere rene silisiumnitridråmaterialer med høy-tetthet, er det nødvendig med et sintringshjelpemiddel for å reagere med SiO2 på overflaten av Si3N4-pulver for å oppnå råmaterialer med høy-ytelse. Denne reaksjonen danner en flytende fase ved høye temperaturer, og fullfører hele prosessen. Etterpå brukes en oppløsnings- og eksfolieringsmekanisme, noe som resulterer i et veldig tett silisiumnitridprodukt.

Neste er gasstrykkmetoden. Med kontinuerlig fremgang og forskning de siste årene har det blitt gjort betydelige fremskritt innen gasstrykksintring. Gasstrykksintring av silisiumnitrid utføres ved et trykk på 1-10 MPa og en temperatur på rundt 2000 grader. Det høye nitrogentrykket hemmer nedbrytningen av silisiumnitrid ved høy temperatur.

Det bør bemerkes at fordi høye temperaturer brukes i denne forskningen, kan kornvekst fremmes selv med relativt få sintringshjelpemidler. Dette avslutter forklaringen på hvordan silisiumnitridprodukter dannes.