ซิลิกอนไนไตรด์ใช้อะไร?

ซิลิคอนไนไตรด์ (SI3N4) มักจะเรียกว่าเป็น ซิลิกอนไนไตรด์ เป็นวัสดุเซรามิกที่น่าทึ่งที่รู้จักกันในคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมทำให้มันขาดไม่ได้ในการใช้งานขั้นสูงที่หลากหลาย การผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของความแข็งแรงความแข็งความทนทานต่อการแตกหักความเสถียรทางความร้อนและความเฉื่อยทางเคมีทำให้มันแตกต่างจากวัสดุอื่น ๆ อีกมากมาย

คุณสมบัติที่สำคัญในการขับเคลื่อนแอปพลิเคชัน

ความหลากหลายของซิลิกอนไนไตรด์เกิดจากลักษณะที่น่าประทับใจของมัน:

• ความแข็งแรงและความแข็งสูง: ซิลิคอนไนไตรด์มีคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยมรักษาความแข็งแรงแม้ที่อุณหภูมิสูงมาก สิ่งนี้ทำให้เหมาะสำหรับส่วนประกอบที่อยู่ภายใต้ความเครียดและการสึกหรออย่างมีนัยสำคัญ

• ความเสถียรทางความร้อนและความต้านทานแรงกระแทกที่ยอดเยี่ยม: มันสามารถทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิที่รุนแรงโดยไม่ลดระดับลงทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงและการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการทำความร้อนและความเย็นอย่างรวดเร็ว

• การขยายตัวทางความร้อนต่ำ: การขยายตัวน้อยที่สุดเมื่อความร้อนก่อให้เกิดความต้านทานต่อการกระแทกด้วยความร้อนที่ยอดเยี่ยมและความเสถียรของมิติการป้องกันการแตกร้าวหรือการเสียรูปในรอบอุณหภูมิสูง

• ความต้านทานการกัดกร่อนและออกซิเดชัน: ซิลิคอนไนไตรด์มีความต้านทานต่อการโจมตีทางเคมีจากกรดอัลคาลิสและโลหะหลอมเหลวสูงเช่นเดียวกับการเกิดออกซิเดชันในอากาศขยายอายุการใช้งานในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรง

• ฉนวนไฟฟ้าที่ดี: ในขณะที่เซรามิกซิลิกอนไนไตรด์บางรูปแบบแสดงคุณสมบัติฉนวนไฟฟ้าที่ดีทำให้มีประโยชน์ในการใช้งานทางอิเล็กทรอนิกส์เฉพาะ

• ความเหนียวแตกหักสูง: เมื่อเปรียบเทียบกับเซรามิกอื่น ๆ Silicon Nitride มีความเหนียวแตกหักค่อนข้างสูงซึ่งหมายความว่ามันทนต่อการแพร่กระจายของรอยแตกมากขึ้น

การใช้งานที่หลากหลายของซิลิกอนไนไตรด์

คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของซิลิคอนไนไตรด์ช่วยให้สามารถใช้งานในอุตสาหกรรมที่มีความต้องการจำนวนมาก:

ส่วนประกอบยานยนต์

ในอุตสาหกรรมยานยนต์ เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์และความทนทาน ความแข็งแรงและความต้านทานการสึกหรอสูงทำให้มันสมบูรณ์แบบสำหรับ:

• ปลั๊กเรืองแสงและส่วนประกอบเครื่องยนต์ดีเซล: ความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนและความแข็งแรงอุณหภูมิสูงช่วยให้สามารถทนต่อสภาวะที่รุนแรงภายในเครื่องยนต์เผาไหม้ปรับปรุงการจุดระเบิดและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์โดยรวม

• ใบพัดเทอร์โบชาร์จเจอร์: ธรรมชาติที่มีน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูงของ SI3N4 ช่วยให้เทอร์โบชาร์จเจอร์หมุนได้เร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นนำไปสู่การปรับปรุงการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงและกำลังขับ

• ส่วนประกอบของ Valve Train: ความต้านทานการสึกหรอช่วยลดแรงเสียดทานและขยายอายุการใช้งานของคู่มือวาล์ว, tappet shims และผู้ติดตาม CAM

อุตสาหกรรมและการผลิต

si3n4 ค้นหาการใช้งานอย่างกว้างขวางในการใช้งานอุตสาหกรรมต่างๆที่วัสดุทั่วไปล้มเหลวเนื่องจากอุณหภูมิสูงการสึกหรอหรือสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน:

• เครื่องมือตัด: ความแข็งและความต้านทานการสึกหรอของซิลิคอนไนไตรด์ทำให้เป็นวัสดุที่ยอดเยี่ยมสำหรับเครื่องมือตัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดเฉือนเหล็กหล่อซุปเปอร์อัลลีย์และวัสดุแข็งอื่น ๆ ด้วยความเร็วสูง

• แบริ่ง: แบริ่งซิลิกอนไนไตรด์ให้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าในสภาพแวดล้อมความเร็วสูงอุณหภูมิสูงและมีการกัดกร่อนเมื่อเทียบกับแบริ่งเหล็กแบบดั้งเดิม พวกเขายังไม่ได้เป็นเรื่อย ๆ และเป็นฉนวนไฟฟ้าขยายยูทิลิตี้ของพวกเขา

• หัวฉีด: ความต้านทานการกัดเซาะที่ยอดเยี่ยมทำให้มันเหมาะสำหรับหัวฉีดที่ใช้ในการระเบิดการระเบิดการอบแห้งสเปรย์และการจ่ายโลหะหลอมเหลว

• ส่วนประกอบของเตา: เนื่องจากความเสถียรทางความร้อนและความต้านทานต่อการกระแทกด้วยความร้อนจึงใช้ในส่วนประกอบต่าง ๆ เช่นเฟอร์นิเจอร์เตาเผาท่อป้องกันเทอร์โมคัปเปิลและลูกกลิ้งในเตาเผาอุณหภูมิสูง

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์

ในภาคอิเล็กทรอนิกส์ ซิลิกอนไนไตรด์ มีบทบาทสำคัญส่วนใหญ่เป็นเลเยอร์อิเล็กทริกและ passivation:

• เลเยอร์อิเล็กทริก: คุณสมบัติฉนวนและความเสถียรทางเคมีทำให้เป็นวัสดุสำคัญสำหรับชั้นอิเล็กทริกในตัวเก็บประจุและทรานซิสเตอร์ป้องกันการรั่วไหลของกระแสและการแยกทางไฟฟ้า

• เลเยอร์ passivation: มันทำหน้าที่เป็นชั้นป้องกันเหนืออุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ป้องกันพวกเขาจากความชื้นปนเปื้อนและความเสียหายเชิงกล

• MEMS (ระบบกลไกไมโครอิเล็กทรอนิกส์): ความแข็งแรงเชิงกลและความสามารถในการเป็นเครื่องจักรขนาดเล็กทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ MEMS ต่างๆรวมถึงเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์

การบินและอวกาศและการป้องกัน

อุตสาหกรรมการบินและอวกาศและกลาโหมใช้ประโยชน์ ซิลิกอนไนไตรด์ สำหรับความสามารถที่มีน้ำหนักเบามีความแข็งแรงสูงและอุณหภูมิสูง:

• ส่วนประกอบเครื่องยนต์กังหัน: เช่นเดียวกับแอพพลิเคชั่นยานยนต์ความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิและความเครียดที่รุนแรงทำให้มันมีค่าสำหรับส่วนประกอบบางอย่างภายในเครื่องยนต์เจ็ทซึ่งมีส่วนทำให้อุณหภูมิในการทำงานที่สูงขึ้นและประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

• Radomes ขีปนาวุธ: ความโปร่งใสของสัญญาณเรดาร์รวมกับความแข็งแรงสูงและความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนทำให้เหมาะสำหรับการป้องกันระบบเรดาร์ในขีปนาวุธ

อนาคตของซิลิกอนไนไตรด์

ในขณะที่อุตสาหกรรมยังคงผลักดันขอบเขตของประสิทธิภาพและประสิทธิภาพความต้องการวัสดุขั้นสูงเช่น ซิลิกอนไนไตรด์ จะเติบโตเท่านั้น การวิจัยอย่างต่อเนื่องมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงกระบวนการผลิตพัฒนารูปแบบคอมโพสิตใหม่และสำรวจแอพพลิเคชั่นใหม่ การผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของคุณสมบัติทำให้มั่นใจได้ว่ามันมีความโดดเด่นอย่างต่อเนื่องในฐานะวัสดุสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยียุคต่อไป