ปัจจุบันมีการใช้วัสดุเซรามิกมากขึ้นในอุตสาหกรรมโลหะและโลหะนอกกลุ่มเหล็ก แก้วและวัสดุทนไฟ พวกเขามีคุณสมบัติพิเศษที่ช่วยให้คุณสามารถปรับปรุงพื้นที่การผลิตต่างๆ วัสดุเซรามิกที่มีแนวโน้มมากที่สุดคือซิลิกอนไนไตรด์ นี่คือแก่นสารแห่งอนาคต ต้องขอบคุณการผลิตเทคโนโลยีต่างๆ ที่ถูกสร้างขึ้นมาใหม่ ตัวอย่างเช่น อุตสาหกรรมเหมืองแร่ทองคำและโรงงานแปรรูปทุกประเภท
สารนี้คืออะไร
ซิลิกอนไนไตรด์เป็นวัสดุเซรามิกที่มีเอกลักษณ์เฉพาะซึ่งนำไปใช้ได้ในหลายอุตสาหกรรม อยู่ในกลุ่มเซรามิกที่ไม่ใช่ออกไซด์เพราะไม่มีอะตอมของออกซิเจน
สูตรซิลิคอนไนไตรด์: Si3N4.
โครงสร้าง
โครงสร้างจุลภาค Si3N4 คือ microrods ที่ก่อตัวเป็นผลึกทรงกระบอกคุณสมบัตินี้มีความสำคัญโดยพื้นฐานในการแปรรูปเหล็กหล่อประเภทต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ประกอบด้วยเม็ดมีดเซรามิก เมื่อใช้โลหะชนิดต่างๆ เป็นวัสดุตัด ความเร็วจะไม่เร็วเท่าที่ต้องการ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้น้ำมันตัดกลึงหลายชนิด เนื่องจากโครงสร้างอันน่าทึ่งของซิลิกอนไนไตรด์ การใช้งานสำหรับการตัดเหล็กหล่อส่งผลให้สามารถใช้ความเร็วสูงสุดได้โดยไม่ต้องใช้สารหล่อลื่น เนื่องจากองค์ประกอบที่เป็นเอกลักษณ์ วัสดุนี้จึงมีแรงกระแทกสูง ซึ่งหมายความว่าสารมีความทนทานต่อแรงกระแทกสูง
รับ
มีหลายวิธีในการรับสารประกอบนี้ หนึ่งในนั้นคือการตกตะกอนของสารเคมีซึ่งดำเนินการที่อุณหภูมิ 700 ถึง 900 °C เมื่อใช้วิธีนี้ จะได้สารประกอบในรูปอสัณฐาน ซึ่งเป็นไดอิเล็กตริก ในกรณีนี้ ปริมาณไฮโดรเจนที่เป็นไปได้ในวัสดุนี้อาจสูงถึง 8% ในกรณีนี้ อะตอมของไนโตรเจนและซิลิกอนสามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนกับไฮโดรเจนที่มีอยู่ในตะกอนอสัณฐาน มีการพึ่งพาเนื้อหาของอะตอมไฮโดรเจนกับอุณหภูมิที่เกิดการสะสม เช่นเดียวกับอัตราส่วนของสารตั้งต้นในส่วนผสมของแก๊ส
ปริมาณสูงสุดของสารจะปรากฏขึ้นหากมีการสะสมซิลิคอนไนไตรด์ที่อุณหภูมิต่ำและความเข้มข้นสูงของแอมโมเนียในส่วนผสมของก๊าซ หากดำเนินการในขนาดเล็กอัตราส่วนของแอมโมเนียต่อไดคลอโรซิเลน วัสดุจะรวมซิลิกอนในปริมาณมากเพียงพอในองค์ประกอบของมัน ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของคุณสมบัติไดอิเล็กตริกไม่เพียงพอ ความต้านทานไฟฟ้า Si3N4 ขึ้นอยู่กับสภาวะอุณหภูมิที่ผลิตด้วย
การผลิตซิลิคอนไนไตรด์เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งต้องพิจารณาเงื่อนไขที่หลากหลายเพื่อให้ผลิตภัณฑ์เป็นไปตามข้อกำหนด เมื่อพิจารณาถึงประเด็นสำคัญที่พบว่ามีการใช้งาน จึงจำเป็นต้องเข้าหาเงื่อนไขสำหรับการสะสมอย่างรับผิดชอบ
คุณสมบัติของซิลิกอนไนไตรด์
วัสดุนี้เป็นสารที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์
คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งคือสารนี้มีความหนาแน่นต่ำและแรงกระแทกสูงสุด ซึ่งนำไปสู่ความเป็นไปได้ในการใช้วัสดุซิลิกอนไนไตรด์เป็นลูกปืนเบา
วัสดุทนความร้อน สามารถใช้ได้ที่อุณหภูมิ 1300 องศาเซลเซียสในบรรยากาศออกซิไดซ์และที่ 1600 องศาเซลเซียสในบรรยากาศที่เป็นกลาง คุณสมบัติเหล่านี้ยังมีความสำคัญสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น กระบวนการเชื่อม
แอปพลิเคชัน
เนื่องจากมีลักษณะเฉพาะ ซิลิกอนไนไตรด์จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมแปรรูปต่างๆ วัสดุนี้มีความสำคัญมากที่สุดสำหรับอุตสาหกรรมเหล็กเช่นเมื่อใช้เป็นเครื่องมือตัด คุณจะสามารถเพิ่มความเร็วของกระบวนการได้ เช่นเดียวกับการปฏิเสธการใช้สารหล่อเย็นและสารหล่อลื่น
นอกจากนี้ เนื่องจากความต้านทานความร้อนสูงในบรรยากาศต่างๆ Si3N4 ใช้ในการเชื่อมวัสดุต่างๆ เนื่องจากการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของคุณสมบัติทางไตรโบโลยี ซิลิคอนไนไตรด์จึงถูกนำมาใช้ทำลูกบอลสำหรับตลับลูกปืนประเภทต่างๆ