วัสดุเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์คืออะไร?- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

ซิลิคอนไนไตรด์เป็นวัสดุเซรามิกโครงสร้างที่สำคัญ เป็นวัสดุที่มีความแข็งเป็นพิเศษซึ่งมีการหล่อลื่นและต้านทานการสึกหรอโดยธรรมชาติ เป็นอะตอมคริสตัลและเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่อุณหภูมิสูง นอกจากนี้ยังสามารถต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันได้ เมื่อได้รับความร้อนในอากาศสูงกว่า 1,000°C มันจะไม่สลายตัวแม้ว่าจะเย็นลงอย่างรวดเร็วหรือถูกทำให้ร้อนก็ตาม เป็นเพราะเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์มีคุณสมบัติที่ดีจนผู้คนมักใช้ในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกล เช่น ตลับลูกปืน ใบพัดกังหันก๊าซ ซีลเชิงกล และชิ้นส่วนแม่พิมพ์ หากใช้เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและทนความร้อนเพื่อผลิตพื้นผิวทำความร้อนของชิ้นส่วนเครื่องยนต์ ไม่เพียงแต่จะปรับปรุงคุณภาพของเครื่องยนต์ดีเซลและประหยัดเชื้อเพลิง แต่ยังปรับปรุงประสิทธิภาพเชิงความร้อนอีกด้วย เครื่องยนต์ดีเซลประเภทนี้ได้รับการพัฒนาในจีน สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น และประเทศอื่นๆ

กระบวนการเตรียมผลิตภัณฑ์เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์โดยทั่วไปประกอบด้วยการแปรรูปวัตถุดิบ การสังเคราะห์ผง การแปรรูปผง การปั้น การแปรรูปตัวถังสีเขียว การเผาผนึก และการประมวลผลตัวถังสีเขียวเซรามิก

ประเภทของกระบวนการเตรียมเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ส่วนใหญ่จะแตกต่างกันตามวิธีการและลำดับของการสังเคราะห์ การขึ้นรูป และการเผาผนึก

วิธีการปั้นเซรามิกโดยทั่วไป ได้แก่ การอัดแบบแห้ง การหล่อด้วยเทป การฉีดขึ้นรูป ฯลฯ การอัดแบบแห้งเป็นกระบวนการขึ้นรูปที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและเป็นหนึ่งในกระบวนการปั้นกระแสหลักสำหรับแผงด้านหลังเซรามิกของโทรศัพท์มือถือ ฝาหลังเซรามิกของซีรีส์ Xiaomi MIX ได้รับการรีดแบบแห้งทั้งหมด วันนี้เรามาดูกระบวนการอัดแห้งด้วยเซรามิกกันดีกว่า

1. การรีดแบบแห้ง

การอัดแบบแห้งหรือที่เรียกว่าการอัดแบบตายตัวเป็นหนึ่งในวิธีการขึ้นรูปที่ใช้กันทั่วไป การกดแบบแห้งเป็นกระบวนการในการใส่ผงที่มีความลื่นไหลดีและคัดเกรดอนุภาคที่เหมาะสมหลังการบดเป็นเม็ดลงในโพรงแม่พิมพ์โลหะและออกแรงกดผ่านหัวแรงดัน แรงกด หัวทำให้เกิดการกระจัดในโพรงแม่พิมพ์ ส่งแรงกด และจัดเรียงใหม่และเปลี่ยนรูปร่างอนุภาคผงในโพรงแม่พิมพ์ จากนั้นอัดให้แน่นเพื่อสร้างช่องว่างเซรามิกที่มีความแข็งแรงและรูปร่าง

2. หลักการกระบวนการและปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการอัดแบบแห้ง

1. หลักการกระบวนการ

สาระสำคัญของการกดแบบแห้งคือภายใต้การกระทำของแรงภายนอก อนุภาคจะอยู่ใกล้กันในแม่พิมพ์ และอนุภาคจะเชื่อมต่ออย่างแน่นหนาด้วยความช่วยเหลือของแรงเสียดทานภายในเพื่อรักษารูปร่าง แรงเสียดทานภายในนี้กระทำกับชั้นกาวบาง ๆ รอบๆ อนุภาคที่อยู่ใกล้กัน

เมื่อแรงกดเพิ่มขึ้น ช่องว่างจะเปลี่ยนรูปร่าง เลื่อนเข้าหากัน ช่องว่างลดลง การสัมผัสจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และเกาะติดกัน เมื่ออนุภาคเข้ามาใกล้มากขึ้น ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลคอลลอยด์กับอนุภาคก็มีความเข้มแข็งขึ้น และวัตถุสีเขียวก็มีความแข็งแรงทางกล

2. ปัจจัยที่มีอิทธิพล

ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการรีดแบบแห้งคือ:

คุณสมบัติของผง: ขนาดอนุภาค การกระจายขนาดอนุภาค ความลื่นไหล ปริมาณน้ำ ฯลฯ

การเลือกใช้กาวและสารหล่อลื่น

การออกแบบแม่พิมพ์

แรงกด วิธีการกด ความเร็วในการกด และระยะเวลาในการกดค้างระหว่างกระบวนการกด

โดยสรุป หากขนาดอนุภาคของช่องว่างมีความเหมาะสม สารยึดเกาะจะถูกใช้อย่างถูกต้อง และวิธีการกดมีความสมเหตุสมผล วิธีการกดแบบแห้งก็สามารถได้รับความหนาแน่นของช่องว่างในอุดมคติเช่นกัน

เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์

ของเหลวกดร้อนของผงซิลิกอนไนไตรด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงไม่หดตัวที่อุณหภูมิ 1,700°C มีวิธีการเผาผนึกหลักสามวิธีสำหรับซิลิคอนไนไตรด์: การเผาผนึกปฏิกิริยา การเผาผนึกแบบธรรมดา และการเผาผนึกแบบกดร้อน

1. การเผาผนึกปฏิกิริยา

ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาต่อไปนี้: 3Si(s) 2N2(g)=Si3N4(s) ปฏิกิริยาไนไตรด์เริ่มต้นที่ 1100°C และค่อยๆ ให้ความร้อนสูงถึง 1420°C กระบวนการทั้งหมดใช้เวลาหลาย CC วัน เนื่องจากปฏิกิริยาเป็นแบบคายความร้อน จึงควรควบคุมอัตราการให้ความร้อนอย่างระมัดระวัง โดยทั่วไป ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการรักษาความอบอุ่นที่อุณหภูมิต่ำกว่า 1,400°C จะเป็นส่วนผสมของ α- และ β-Si3N4 ที่มีความพรุน 15C30%

เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์

1. การเผาปฏิกิริยา

ข้อดี: ไม่อนุญาตให้ใช้สารเติมแต่ง คุณสมบัติ: ความแข็งแรงของวัสดุจะไม่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญที่อุณหภูมิสูง ขนาดและรูปร่างของผลิตภัณฑ์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงและสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างซับซ้อนได้ หากต้องการเชื่อมสองส่วน เพียงเชื่อมต่อเข้าด้วยกันแล้วไนไตรด์ ในการเผาปฏิกิริยา ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์คือการควบคุมอุณหภูมิของปฏิกิริยา หลังจากวิธีการทำความร้อนสามขั้นตอน อุณหภูมิของเตาจะเพิ่มขึ้นเหนือจุดหลอมเหลวของซิลิคอน ซึ่งมักเรียกว่าไนไตรด์ที่มีอุณหภูมิสูงเกินไป