SİLİKON NİTRİT SERAMİK, SI3N4 SERAMİK, DÖNER KÜRESEL & RULO RULMANLARI

Silikon Nitrür Çeşitleri

Silisyum Nitrit üretmek için kullanılan birkaç farklı yöntem vardır ve hepsi de biraz farklı özelliklere sahip malzemeler üretir.

• Reaksiyona Bağlı Silikon Nitrür (RBSN)

• Sinterlenmiş Reaksiyona Bağlı Silikon Nitrür (SRBSN)

• Gaz Basıncı Sinterlenmiş Silikon Nitrür (GPSN)

• Sıcak Preslenmiş Silikon Nitrür (HPSN)

• Sıcak İzostatik Olarak Preslenmiş Silikon Nitrür (HIP-SN)

Reaksiyona Bağlı Silikon Nitrür (RBSN)

Erken silisyum nitrür günlerinde, bir silisyum nitrür tozu üretmenin zorluğu nedeniyle tamamı reaksiyon bağlama yoluyla yapıldı.Bu yöntemle, bir silikon parça nitrojen açısından zengin bir atmosferde ısıtılır - nitrojen, gözenekli ve tamamen yoğun olmayan bir silikon nitrür gövdesi oluşturmak için silikon tozuna bağlanır.Bu süreçte çok az çekme vardır ve yeşil işlemeyi (kompaktın sinterlemeden önce işlenmesi) çok etkili hale getirir.Sınırlı yoğunluğu (yaklaşık %70 – 85) nedeniyle RBSN'nin mekanik özellikleri iyi değildir.Ayrıca, düşük yoğunluğunun neden olduğu gözenek yapısı, yüksek oksidasyon oranlarına ve zayıf erozyon direncine yol açar.Tipik olarak yüksek sıcaklık/termal şok uygulamalarında kullanılır.

Sinterlenmiş Reaksiyona Bağlı Silikon Nitrür (SRBSN)

Reaksiyona Bağlı Sinterleme yöntemi, yukarıdaki ile aynı işlemi kullanır, ancak, sinterleme yardımcıları orijinal toza dahil edilir (sıvı faz sinterlemeyi teşvik etmek için) ve bunu ek sinterleme işlemi izler.Silika kompakt nitrürlendikten sonra gözenekli silikon nitrür gövde, gözenekleri gidermek ve çok daha yoğun bir ürün üretmek için yüksek basınçlı bir nitrürleme fırınına konur.Bu yöntem oldukça eskidir ve ilk günlerde silisyum nitrür tozu üretimiyle ilgili zorluk nedeniyle ağırlıklı olarak kullanılmıştır.

Gaz Basıncı Sinterlenmiş Silikon Nitrür (GPSN)

Bu, yüksek mukavemetli ve karmaşık geometrili silisyum nitrür bileşenlerini üretmek için en popüler yöntemdir.GPSN yöntemi, sıvı faz sinterlemesini (tipik olarak itriya, magnezyum oksit ve/veya alümina) teşvik etmek için sinterleme yardımcıları ile karıştırılmış bir silikon nitrür tozu ve ayrıca yeşil seramik gövdenin mekanik dayanıklılığını artırmak için bağlayıcılar kullanır.Toz istenen forma preslenir ve ham işleme gerçekleşebilir.Parçalar daha sonra yoğunlaştırmaya yardımcı olmak ve silikon, nitrojen ve katkı maddelerinin buharlaşmasını/ayrışmasını önlemek için basınçlı nitrojen atmosferine sahip bir fırına yerleştirilir.

Gaz Basıncı Sinterlenmiş Silikon Nitrür (GPSN)

Precision Ceramics, tümü hassas bir şekilde mükemmel bir yüzey kaplamasına dönüştürülen bir dizi standart silikon nitrür seramik çubuk stoklar.Bu çubuklar, yataklar, pistonlar, motor bileşenleri olarak veya çeşitli başka düzeneklerde kullanılabilir.Ayrıca Precision Ceramics, özel silikon nitrür bileşen üretimi için tam işleme/taşlama hizmetleri sunar.

Sıcak Preslenmiş Silikon Nitrür (HPSN)

HPSN, silikon nitrür tozunun (sinterleme katkı maddeleri ile) aynı anda ısı uygulanırken tek eksenli olarak preslenmesiyle üretilir.Bu işlem için özel bir pres ve kalıp gerekir.Mükemmel mekanik özelliklere sahip bir silisyum nitrür üretir, ancak yalnızca basit şekiller üretilebilir.Sıcak preslenmiş bir bileşeni yeşil makineyle işlemek imkansız olduğundan, karmaşık geometriler oluşturmanın tek yolu elmas taşlamadır.Elmas taşlama ve sıcak presleme ile ilgili yüksek maliyetler ve zorluklar nedeniyle, kullanımı tipik olarak küçük miktarlarda basit bileşenlerin üretimi ile sınırlıdır.

Sıcak İzostatik Preslenmiş Silikon Nitrür (HIP-SN)

Bu yöntem, yüksek basınçlar ve yüksek sıcaklıklar kullanarak silisyum nitrür tozunu konsolide eder.Kapalı gözenekli bir silisyum nitrür gövde, hazne aynı anda ısıtılırken 2000 bar'a kadar inert bir gaz aracılığıyla izostatik olarak preslenir (her tarafta eşit basınç).Bu işlem, sinterleme sırasında malzemedeki gözenekleri/kusurları etkili bir şekilde sıkıştırır ve yoğunluğu teorik olana yaklaştırır.HIPing, mekanik özellikleri ve güvenilirliği artırır, ancak, tipik olarak yalnızca çok seçkin durumlarda kullanılan pahalı bir işlemdir.

Silisyum Nitrür İşleme

Silisyum Nitrür yeşil, bisküvi veya tamamen yoğun hallerde işlenebilir.Yeşil veya bisküvi formundayken nispeten kolay bir şekilde karmaşık geometrilerde işlenebilir.Ancak malzemeyi tamamen yoğunlaştırmak için gerekli olan sinterleme işlemi Silikon Nitrür gövdenin yaklaşık %20 oranında büzülmesine neden olur.Bu büzülme, Silisyum Nitrür ön sinterleme işlenirken çok sıkı toleransların tutulmasının imkansız olduğu anlamına gelir.Çok sıkı toleranslar elde etmek için tamamen sinterlenmiş malzeme elmas aletlerle işlenmeli/taşlanmalıdır.Bu işlemler, istenen biçim oluşturulana kadar malzemeyi aşındırmak için çok hassas bir elmas kaplı alet/tekerlek kullanır.Malzemenin doğal tokluğu ve sertliği nedeniyle bu, zaman alıcı ve maliyetli bir süreç olabilir.