Silikon nitrür - benzersiz özelliklere sahip geleceğin malzemesi

2024 Yazar: Angel Austin | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-02 17:57

Şu anda seramik malzemeler, demir ve demir dışı metalurji, cam ve refrakter endüstrilerinde giderek daha fazla kullanılmaktadır. Çeşitli üretim alanlarını geliştirmenize izin veren benzersiz özelliklere sahiptirler. En umut verici seramik malzeme silikon nitrürdür. Bu, çeşitli teknolojik üretimlerin yeniden inşa edildiği geleceğin özüdür. Örneğin altın madenciliği sektörü ve her türlü işleme tesisi gibi.

Bu madde nedir?

Silikon nitrür, birçok endüstride uygulamasını bulan benzersiz bir seramik malzemedir. Oksijen atomları içermediği için oksit olmayan seramikler grubuna aittir.

Silikon nitrür formülü: Si₃N_4.

Yapı

Mikroyapı Si₃N_{4 silindirik kristaller oluşturan mikro çubuklardır. Bu özelliğin, çeşitli tipteki dökme demirlerin, özellikle de seramik ekler içerenlerin işlenmesinde temel olarak önemli olduğu ortaya çıktı. Kesme malzemesi olarak farklı metaller kullanıldığında hız gerektiği kadar hızlı değildir, bu nedenle çeşitli kesme sıvıları kullanmak gerekir. Silisyum nitrürün şaşırtıcı yapısı nedeniyle, dökme demir kesmek için kullanılması, yağlama sıvılarına ihtiyaç duymadan maksimum hıza ulaşmanın mümkün olmasına neden olur. Eşsiz bileşimi nedeniyle bu malzeme yüksek bir darbe mukavemetine sahiptir, bu da maddenin darbeye karşı yüksek bir dirence sahip olduğu anlamına gelir.}

Al

Bu bileşiği elde etmenin çeşitli yolları vardır. Bunlardan biri, 700 ila 900 °C arasındaki sıcaklıklarda gerçekleştirilen kimyasal çökeltmedir. Bu yöntemi kullanırken, dielektrik olan amorf formda bir bileşik elde edilir. Bu durumda, bu malzemedeki olası hidrojen içeriği %8'e kadar çıkabilir. Bu durumda, nitrojen ve silikon atomları, amorf çökelti içinde bulunan hidrojen ile hidrojen bağları oluşturabilir. Hidrojen atomlarının içeriğinin, birikimin gerçekleştirildiği sıcaklığa ve ayrıca gaz karışımındaki ilk maddelerin oranına bağımlılığı vardır.

Maddenin en yüksek içeriği, silikon nitrür düşük sıcaklıklarda ve gazlı karışımda yüksek amonyak konsantrasyonunda biriktirilirse ortaya çıkar. İşlem küçük bir ölçekte gerçekleştirilirseamonyağın diklorosilana oranı, malzeme bileşiminde yeterince büyük miktarda silikon içerecek ve bu da yetersiz dielektrik özelliklerin oluşmasına yol açacaktır. Elektriğe karşı direnç Si₃N_{4 aynı zamanda üretildiği sıcaklık koşullarına da bağlıdır.}

Silikon nitrür üretimi, ürünün gereksinimleri karşılaması için çeşitli koşulların göz önünde bulundurulması gereken karmaşık bir süreçtir. Uygulamasını bulduğu önemli alanlar göz önüne alındığında, ifadenin koşullarına sorumlu bir şekilde yaklaşmak gerekir.

Silikon nitrürün özellikleri

Bu malzeme, benzersiz fiziksel ve fiziko-kimyasal özelliklere sahip bir maddedir.

En önemli özelliklerinden biri, bu maddenin düşük yoğunluklu ve en yüksek darbe dayanımına sahip olmasıdır, bu da silikon nitrür malzemelerinin hafif rulmanlar için bilye olarak kullanılmasına olanak sağlar.

Bu malzeme ısıya dayanıklıdır. Oksitleyici atmosferde 1300°C'de ve nötr atmosferde 1600°C'de kullanılabilir. Bu özellikler, kaynak işlemleri gibi çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanım için de önemlidir.

Uygulama

Eşsiz özelliklerinden dolayı silikon nitrür, işleme endüstrisinin çeşitli alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu malzeme, demir endüstrisi için büyük önem taşımaktadır, çünkünasıl, kesici alet olarak kullanarak, işlemin hızını artırabilir, ayrıca soğutucu ve yağlayıcıların kullanımını reddedebilirsiniz.

Ayrıca çeşitli atmosferlerde yüksek ısı direnci nedeniyle Si₃N_{4 çeşitli malzemelerin kaynağında kullanılır. Tribolojik özelliklerin benzersiz kombinasyonu nedeniyle, çeşitli rulman türleri için bilyeler yapmak için silikon nitrür kullanılır.}