Piinitridikeramiikan valmistusprosessin ymmärtäminen- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

1. Raaka-aineen valmistelu

Ensimmäinen vaihe piinitridikeramiikan valmistusprosessissa on raaka-aineiden valmistus. Pääraaka-aineet piinitridin valmistuksessa ovat piijauhe (Si) ja typpi. Piijauhe sekoitetaan typen lähteen kanssa, tyypillisesti typpikaasun muodossa, jolloin muodostuu piinitridiyhdiste (Si3N4).

Raaka-aineiden laatu ja puhtaus ovat ratkaisevan tärkeitä sen varmistamiseksi, että lopputuote täyttää vaaditut vaatimukset. Esimerkiksi piijauheen on oltava erittäin puhdasta kontaminoitumisen minimoimiseksi reaktioprosessin aikana. Lisäksi jauheen hiukkaskoolla ja jakautumisella on merkittävä rooli piinitridikeramiikan lopullisissa ominaisuuksissa.

2. Reaktiosidonta ja sintraus

Kun raaka-aineet on valmistettu, seuraava vaihe on sintrausprosessi. Piinitridikeramiikan sintraamiseen käytetään kahta päämenetelmää: paineeton sintraus ja kuumapuristus.

Paineton sintraus: Tämä prosessi sisältää raaka-aineiden kuumentamisen korkean lämpötilan uunissa typpikaasun läsnä ollessa. Pii reagoi typen kanssa noin 1 600 °C:n lämpötiloissa muodostaen piinitridiä (Si3N4). Sintrausprosessi mahdollistaa hiukkasten sitoutumisen ja muodostaa tiheän, kestävän materiaalin. Prosessia kutsutaan "paineettomiksi", koska sintrauksen aikana ei kohdisteta ulkoista painetta.

Kuumapuristus: Kuumapuristuksessa raaka-aineisiin kohdistetaan sekä lämpöä että painetta sintrauksen aikana. Tällä menetelmällä saadaan tiheämpi, vahvempi materiaali verrattuna paineettomaan sintraukseen. Sitä käytetään tyypillisesti sovelluksissa, jotka vaativat erittäin suurta lujuutta ja tiukkoja toleransseja.

3. Lisäaineet ja muutokset

Ominaisuuksien parantamiseksi piinitridikeramiikka , erilaisia lisäaineita voidaan sisällyttää materiaaliin sintrausprosessin aikana. Nämä lisäaineet voivat sisältää harvinaisten maametallien oksideja, jotka auttavat hallitsemaan raerakennetta ja parantavat materiaalin sitkeyttä. Jotkut valmistajat voivat myös käyttää reaktiosidostekniikoita, joissa piitä sekoitetaan muiden alkuaineiden kanssa tiiviin materiaalin muodostamiseksi ilman painetta tai korkeita lämpötiloja.

4. Sintrauksen jälkeiset käsittelyt

Sintrauksen jälkeen piinitridikeramiikka voidaan läpikäydä sintrauksen jälkeisiä käsittelyjä, kuten koneistusta, hiontaa ja kiillotusta halutun muodon ja pinnan viimeistelyn saavuttamiseksi. Nämä käsittelyt ovat välttämättömiä tarkat vaatimukset täyttävien komponenttien valmistuksessa erityisesti ilmailu- ja elektroniikkateollisuudessa.

Joissakin tapauksissa voidaan käyttää lisälämpökäsittelyjä materiaalin ominaisuuksien parantamiseksi, kuten sen sitkeyden lisäämiseksi tai kulutuskestävyyden parantamiseksi. Sintrauksen jälkeiset käsittelyt ovat ratkaisevan tärkeitä sen varmistamiseksi, että piinitridikeramiikka toimii optimaalisesti niille tarkoitetuissa sovelluksissa.