Водеща ролка от силициев нитрид

Изключителни механични свойства

Едно от отличителните качества на направляващата ролка от силициев нитрид са нейните изключителни механични свойства. С много ниска плътност от 3,2~3,25 g/cm³, този материал е едновременно лек и изключително здрав. Това прави направляващата ролка от силициев нитрид идеална за приложения, където теглото е критичен фактор, без да се прави компромис с издръжливостта. Високата степен на твърдост HRA 92~94 гарантира, че ролките са невероятно устойчиви на износване и абразия, което ги прави подходящи за среди, подложени на непрекъснато триене и натиск.

Устойчивостта на счупване, оценена между 6 до 8 MPa·m1/2, демонстрира способността на материала да издържи значително механично напрежение без напукване. Освен това якостта на огъване от ≥ 900 MPa гарантира, че тези ролки могат да запазят своята структурна цялост дори при значителни натоварвания, което допълнително подчертава тяхната здравина.

Превъзходни термични характеристики

Топлинното управление е критичен аспект на много промишлени приложения и направляващите ролки от силициев нитрид се отличават в тази област. Способна да работи при температури до 1300~1600°C, направляващата ролка от силициев нитрид е много подходяща за среда с висока температура. Тяхната отлична устойчивост на термичен удар, характеризираща се с високи параметри на термичен стрес, гарантира, че водещата ролка от силициев нитрид може да издържи на бързи температурни колебания, без да причини повреда.

В допълнение, ниската топлопроводимост от 23-25 ​​W/(m·K) прави тези ролки опитни в топлинната изолация, като по този начин предпазва други системни компоненти от топлинен стрес. Тази функция е особено полезна в индустрии като обработка на метали и производство на полупроводници, където прецизният термичен контрол е от първостепенно значение.

Химическа устойчивост и издръжливост

Водещите ролки от силициев нитрид показват забележителна химическа стабилност. Те са устойчиви на реакция с повечето неорганични киселини, като флуороводородна киселина е забележително изключение. Тази химическа инертност удължава техния живот дори в сурови химически среди, което прави направляващата ролка от силициев нитрид подходяща за използване в сектори като химическа обработка, фармацевтични продукти и производство на храни.

Видове керамика от силициев нитрид

Semicorex предлага два основни вида керамика от силициев нитрид за своите водещи ролки: синтерован под налягане силициев нитрид (GPSN) и горещо пресован силициев нитрид (HPSN). Всеки тип е проектиран да предоставя специфични предимства въз основа на изискванията на приложението.

Синтерован под налягане силициев нитрид (GPSN):Методът GPSN включва смесване на прах от силициев нитрид с помощни средства за синтероване за насърчаване на синтероването в течна фаза, заедно със свързващи вещества за подобряване на механичната якост на зеленото керамично тяло. След това прахът се пресова в желаната форма и може да се извърши обработка на зелено. Компактите се поставят в пещ с атмосфера на азот под налягане, за да се подпомогне уплътняването и да се предотврати изпаряването или разлагането на силиций, азот и добавки. Този процес води до много плътен и еднакво структуриран материал, предлагащ превъзходна производителност при взискателни приложения.

Горещо пресован силициев нитрид (HPSN):HPSN се произвежда чрез едноосно пресоване на прах от силициев нитрид (с добавки за синтероване), като едновременно с това се прилага топлина. Този процес изисква специализирана преса и матрица, което води до силициев нитрид с отлични механични свойства. Чрез този метод обаче могат да се произвеждат само прости форми. Тъй като е невъзможно да се обработва зелено компонент, който е горещо пресован, диамантеното шлайфане е единственият начин за създаване на сложни геометрии. Поради високите разходи и предизвикателствата, свързани с диамантеното шлайфане и горещото пресоване, използването на HPSN обикновено е ограничено до производството на прости компоненти в малки количества.

SEM-SE изображения на Si3N4 керамика при 5000 × и b 30 000 × увеличения, c разпределение на размера на порите и d XRD модел на Si3N4 проба