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#Produkttrends
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Beste umfassende Leistungskeramik - Siliziumnitrid-Keramik
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Beste umfassende Leistungskeramik - Siliziumnitrid-Keramik
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Siliziumnitrid-Keramik hat gute Eigenschaften wie hohe Festigkeit, hohe Härte und hohe Temperaturbeständigkeit, und seine Härte kann HRA91~93 erreichen; Es hat eine gute thermische Härte und kann hohen Temperaturen von 1300~1400℃ widerstehen; Es hat eine kleine chemische Reaktion mit Kohlenstoff und Metallelementen, was zu seinem Reibungskoeffizienten Low; Es ist selbstschmierend, die es verschleißfest machen; Es ist starke Korrosionsbeständigkeit, mit Ausnahme von Flusssäure, es reagiert nicht mit anderen anorganischen Säuren, und hat Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen; Es hat auch gute Temperaturwechselbeständigkeit. Es wird nicht brechen, auch wenn es schnell an der Luft abgekühlt und dann schnell erwärmt wird; das Hochtemperatur-Kriechen von Siliziumnitrid-Keramik ist klein, und die langsame plastische Verformung, die unter der Wirkung von hoher Temperatur und fester Last erzeugt wird, ist klein.
Darüber hinaus hat Siliziumnitridkeramik auch die Vorteile einer hohen spezifischen Festigkeit, eines hohen spezifischen Modus, einer hohen Wärmeleitfähigkeit und ausgezeichneter elektrischer Eigenschaften. Daher hat sie einen besonderen Anwendungswert in extremen Umgebungen wie hohen Temperaturen, hohen Geschwindigkeiten und stark korrosiven Medien. Es gilt als eines der strukturkeramischen Materialien mit Entwicklungs- und Anwendungsperspektiven. Es ist oft die erste Wahl in vielen Anwendungen, die dem Test standhalten müssen. Im Folgenden finden Sie eine Auflistung dieser Anwendungsrichtungen.
Was die Anwendung von Siliziumnitrid betrifft, so erschien es zuerst in den 1950er Jahren als Verbindung von Siliziumkarbid und Oxid, was feuerfesten Materialien entspricht, und wurde dann zur Herstellung von Tiegeln, Thermoelementrohren, Raketendüsen usw. verwendet. In den 1960er Jahren, als die Nachfrage nach neuen Materialien mit hervorragenden Hochtemperatureigenschaften stieg, nahm die Entwicklungsgeschwindigkeit von Siliziumnitridkeramik deutlich zu. Gegenwärtig konzentriert sich die Entwicklung von Siliziumnitridwerkstoffen auf die Keramik- und Elektronikindustrie und dehnt sich weiter auf andere Anwendungsbereiche aus.
1. Siliziumnitrid-Keramik-Lager
Keramische Lager haben sich seit ihrer Entwicklung im Jahr 1972 schnell weiterentwickelt. Es wurde weithin in Präzisionswerkzeugmaschinen, Automobilen, Flugzeugtriebwerken, chemischen Instrumenten, supraleitenden Geräten und anderen Bereichen eingesetzt. Als Lagerwerkstoff betrachtet, ist die grundlegendste Eigenschaft die Rollermüdungslebensdauer. Um die Anwendbarkeit von verschiedenen keramischen Lagern zu bewerten, wurde der Rolllebensdauertest mit einer Keramikplatte durchgeführt. Die Reihenfolge der Walzlebensdauer ist Aluminiumoxid < Siliziumkarbid < Zirkoniumdioxid < nitrierendes Silizium. Es ist zu erkennen, dass unter den vier oben genannten gängigen technischen Strukturkeramiken Si3N4 am besten für den Einsatz als Lagerwerkstoff geeignet ist.
2. Luft- und Raumfahrt
In der Luft- und Raumfahrt sind die Anforderungen an die Materialeigenschaften sehr hoch und fordern die Grenzen der traditionellen Werkstoffe heraus. Si3N4 ist aufgrund seiner hohen Temperaturbeständigkeit, guten Bruchzähigkeit, hohen Härte, hohen Durchschlagsfestigkeit, ausgezeichneten Temperaturwechselbeständigkeit und tribologischen Eigenschaften, die eine hervorragende mechanische Zuverlässigkeit und Verschleißfestigkeit gewährleisten können, eine gute Wahl für Luft- und Raumfahrtanwendungen. Es kann als Raketenbrennkammer-Triebwerke verwendet werden, die zur Steuerung von Satellitenbahnen eingesetzt werden. Da durch Hochtemperaturverbrennung ein größerer Antrieb erreicht werden kann, muss das Material nicht nur leicht sein, sondern auch hohen Temperaturen standhalten können.
3. Hochtemperaturteile des Automotors
Zu den Si3N4-Keramikkomponenten, die in Automotoren verwendet werden, gehören Turbolader-Turbinenrotoren, vorgewärmte Brennkammern, Kipphebel-Einsätze, Einspritz-Pleuelstangen, Ventilführungen, keramische Kolbenböden, Glühkerzen usw., insbesondere die schwierigsten Keramik-Rotorprodukte. In bestimmten keramischen Motoren sind kleine Turbinenrotoren in die kommerzielle Serienproduktion eingegangen
4. Kühlkörpersubstrat aus Siliziumnitrid-Keramik
Obwohl die Wärmeleitfähigkeit von Siliziumnitrid-Keramik geringer ist als die von Aluminiumnitrid und Berylliumoxid, ist sie deutlich höher als die von allgemeiner Strukturkeramik und kann im Grunde die Anforderungen an die Wärmeableitung des Substrats erfüllen; außerdem sind die Festigkeit und Bruchzähigkeit von Siliziumnitrid-Keramik viel höher als bei anderen. Die Substrat-Keramiken, die wärmeableitende Substratmaterialien mit ausgezeichneter umfassender Leistung sind, wurden praktisch in den elektronischen Steuerungssystemen von Hochgeschwindigkeits-Eisenbahnen und Elektrofahrzeugen eingesetzt.
Kurz gesagt, als strukturelles keramisches Material mit der hervorragendsten umfassenden Leistung haben viele Anwendungsrichtungen der Siliziumnitridkeramik die Aufmerksamkeit der Industrie und der Labors auf sich gezogen. Es wird angenommen, dass es mit seinen einzigartigen Eigenschaften noch viel Raum für die Entwicklung von Siliziumnitrid in der Zukunft gibt.