Ċrieki taċ-Ċeramika taż-Żirkonja vs Nitrur tas-Silikon: Differenzi Ewlenin, Proprjetajiet, u Applikazzjonijiet

Introduzzjoni Ġenerali għaċ-Ċrieki taċ-Ċeramika taż-Żirkonja u n-Nitrur tas-Silikon

Id-differenza bejn iċ-ċrieki taċ-ċeramika taż-żirkonja u n-nitrid tas-silikon essenzjalment ġejja mill-metodu ta' twaħħil tal-materjal u l-proprjetajiet strutturali: tal-ewwel jikseb "ebusija u flessibilità" permezz ta' tisħiħ tal-bidla fil-fażi u huwa adattat għal xenarji ta' tagħbija alternanti f'temperatura medja; tal-aħħar jiddependi fuq is-saħħa tat-twaħħil kovalenti u struttura kristallina kolonnari u jeċċella f'ambjenti ta' temperatura għolja, tagħbija għolja, u korrużivi ħafna.

Bl-iżvilupp tat-teknoloġija nanokomposta u l-proċess tal-manifattura addittiva, iż-żewġ limiti tal-prestazzjoni qed jespandu gradwalment – ​​iż-żirkonja permezz tat-tisħiħ tad-dispersjoni tan-nanopartiċelli biex ittejjeb l-ebusija u n-nitrid tas-silikon permezz tat-tisħiħ tal-fibra biex tittejjeb ir-reżistenza; il-futur huwa mistenni li jikseb firxa usa' ta' tagħmir high-end fil-qasam tal-alternattivi u l-komplementari.

Differenzi fil-kompożizzjoni tal-materjal u l-proprjetajiet strutturali

Ċirku taċ-ċeramika taż-żirkonju bid-dijossidu taż-żirkonju (ZrO₂) bħala l-komponent ewlieni, l-istruttura kristallina tiegħu bit-temperatura turi fażi monoklinika, fażi tetragonali, trasformazzjoni tal-fażi kubika. Il-fażi monoklinika, li hija stabbli f'temperatura tal-kamra, tista' tifforma soluzzjoni solida tetragonali permezz tal-introduzzjoni ta' stabilizzaturi bħall-ossidu tal-ittriju (Y₂O₃), li ttejjeb ir-reżistenza billi tuża l-mekkaniżmu ta' "tisħiħ tal-bidla tal-fażi". Fil-mikrostruttura tiegħu, l-istabilizzaturi huma mqassma b'mod uniformi fil-konfini tal-qamħ, u jinibixxu l-qsim tal-espansjoni tal-volum tal-fażi tetragonali → fażi monoklinika matul il-proċess tat-tkessiħ, u b'hekk il-materjal isir kemm b'saħħtu kif ukoll reżistenti għall-impatt.

Iċ-ċrieki taċ-ċeramika tan-nitrid tas-silikon huma magħmula minn nitrid tas-silikon (Si₃N₄), li huwa kompost marbut b'mod kovalenti b'fażi α (kristalli aċikulari ta' temperatura baxxa) u fażi β (kristalli kolonnari qosra ta' temperatura għolja). Il-fażi α tiġi trasformata gradwalment fil-fażi β waqt is-sinterizzazzjoni f'temperatura għolja, u l-kontenut tal-fażi β jiddetermina direttament is-saħħa tal-materjal. Minħabba r-rabta kovalenti qawwija, huwa meħtieġ li jiżdiedu addittivi tas-sinterizzazzjoni bħal MgO u Al₂O₃ biex titnaqqas l-enerġija ta' attivazzjoni tas-sinterizzazzjoni u tiġi promossa d-densifikazzjoni. Il-mikrostruttura hija ddominata mill-arranġament interlaċċjat tal-kristalli kolonnari tal-fażi β, li jiffurmaw l-effett ta' "titjib tal-whisker", li jagħti lill-materjal ebusija għolja u reżistenza għall-użu.

Paragun tal-proprjetajiet fiżikokimiċi

propjetajiet mekkaniċi

Żirkonja: reżistenza eċċellenti għall-ksur (5~15 MPa・m¹/²), saħħa tal-liwi 800~1200 MPa, adattata għal tagħbijiet ta' impatt, iżda ebusija aktar baxxa (ebusija Vickers 1200~1500 HV), reżistenza għall-użu hija kemxejn inferjuri għan-nitrur tas-silikon.

Nitrur tas-silikon: saħħa tal-liwi għolja daqs 1000~1500 MPa, ebusija Vickers 1800~2200 HV, reżistenza għall-użu hija 1/5~1/3 taċ-ċeramika tal-alumina, iżda t-togħmiet għall-ksur hija biss 3~6 MPa・m¹/², reżistenza għall-impatt hija dgħajfa, tappartjeni għall-materjali fraġli tipiċi.

Propjetajiet termali

Żirkonja: konduttività termali baxxa (2~3 W/(m・K)), insulazzjoni termali tajba, koeffiċjent ta' espansjoni termali (9~10×10-⁶/°C) qrib il-metall, adattat biex jaqbel ma' partijiet tal-metall; madankollu, l-istabbiltà termali f'temperaturi għoljin hija fqira, u l-użu fit-tul jista' jilħaq temperatura ta' madwar 1100 ℃.

Nitrur tas-silikon: konduttività termali għolja daqs 20~30 W/(m・K), kapaċità eċċellenti ta' dissipazzjoni tas-sħana, koeffiċjent baxx ta' espansjoni termali (2.5~3.2×10-⁶/°C), stabbiltà dimensjonali eċċellenti, jista' jintuża għal xogħol fit-tul f'ambjenti ta' temperatura għolja ta' aktar minn 1300°C, u reżistenza għal xokk termali (△T=800°C mingħajr ksur) hija sinifikament aħjar miż-żirkonja.

Proprjetajiet kimiċi

Żirkonja: reżistenza tajba għall-aċidu u l-alkali, tista' tirreżisti l-biċċa l-kbira tal-aċidi inorganiċi (ħlief l-aċidu idrofluworiku) u l-korrużjoni qawwija tal-alkali, reżistenza għat-temperatura għolja fuq l-aluminju, ir-ram u reżistenza oħra għall-erożjoni tal-metall imdewweb, użata ħafna fil-griġjoli metallurġiċi.

Nitrur tas-silikon: aktar inerti kimikament, flimkien mal-aċidu idrofluworiku u l-alkali qawwi sħun, kważi l-ebda reazzjoni ma' xi mezz kimiku, speċjalment reżistenti għall-ħadid, l-azzar, iż-żingu u erożjoni oħra tal-metall imdewweb, huwa l-ewwel għażla għal partijiet reżistenti għall-korrużjoni f'temperatura għolja fil-qasam aerospazjali.

Differenzi fil-proċess ta' preparazzjoni

Ċrieki taċ-ċeramika taż-żirkonja huma magħmula permezz tal-proċess tal-metallurġija tat-trab: trab ZrO₂ ta' purità għolja (daqs tal-partiċelli < 1 μm) huwa ppressat niexef / ippressat iżostatiku u ffurmat, imbagħad sinterizzat f'1500~1700℃ f'atmosfera ta' arja, u mwebbes b'fażi tetragonali → transizzjoni tal-fażi monoklinika indotta billi tiġi kkontrollata r-rata tat-tkessiħ. Iċ-ċavetta għall-proċess tinsab fit-tixrid uniformi tal-istabilizzaturi u l-kontroll tat-transizzjoni tal-fażi, u t-trattament ta' wara ħafna drabi jadotta tħin u illustrar biex tittejjeb il-preċiżjoni tal-wiċċ.

Iċ-ċrieki taċ-ċeramika tan-nitrid tas-silikon jeħtieġu teknoloġija speċjali ta' sinterizzazzjoni: Sinterizzazzjoni bir-reazzjoni: It-trab tas-silikon jirreaġixxi direttament man-nitroġenu biex jipproduċi Si₃N₄, li huwa bi prezz baxx iżda nieqes minn densità (<90%) u għandu prestazzjoni limitata;

Sinterizzazzjoni bl-istampa sħuna: taħt 1600 ~ 1800 ℃, pressjoni tan-nitroġenu ta '20 ~ 30 MPa, bl-għajnuna ta' addittivi tas-sinterizzazzjoni biex jippromwovu d-densifikazzjoni, densifikazzjoni > 95%, iżda l-effiċjenza tal-produzzjoni hija baxxa;

Metodu ta' sinterizzazzjoni pnewmatika: sinterizzat f'nitroġenu ta' 1 ~ 2 MPa bi pressjoni għolja, jista' jikseb prodotti qrib id-densità teoretika, kemm b'rendiment għoli kif ukoll b'kapaċità ta' produzzjoni fuq skala kbira. Il-proċess tal-iffurmar l-aktar jadotta l-iffurmar tal-injezzjoni jew l-iffurmar tal-injezzjoni tal-ġel biex jirrealizza l-preparazzjoni ta' strutturi kumplessi.

Differenzi fix-xenarji ta' applikazzjoni

Applikazzjonijiet tipiċi ta' ċrieki taċ-ċeramika taż-żirkonja

Siġilli u berings mekkaniċi: jużaw il-vantaġġ ta' reżistenza għolja, użati bħala ċrieki tas-siġillar għal pompi tal-ilma u kompressuri biex jirreżistu xokk u vibrazzjoni tal-fluwidu;

Imballaġġ elettroniku: koeffiċjent ta' espansjoni termali mqabbel ma' ċipep tas-silikon, użat bħala sottostrati ta' ċirkwit integrat jew qxur tal-ippakkjar taċ-ċeramika;

Impjanti mediċi: bijokompatibilità eċċellenti, użati f'ġogi artifiċjali tal-ġenbejn u proteżi dentali, mhux faċli li jinkisru meta jkunu soġġetti għal tagħbijiet alternanti.

Xenarji ewlenin għal ċrieki taċ-ċeramika tan-nitrid tas-silikon

Magna aerospazjali: xfafar tat-turbini, berings u komponenti oħra ta' temperatura għolja, reżistenti għall-korrużjoni tal-gass u l-ħasil tal-fluss tal-arja b'veloċità għolja 'l fuq minn 1300 ℃;

Manifattura ta' semikondutturi: kavitajiet tal-magni tal-inċiżjoni, pajpijiet tat-trasport tal-gass, reżistenza għall-erożjoni qawwija tal-plażma korrużiva;

Għodod tal-magni ta' preċiżjoni: għodod tat-tqattigħ b'veloċità għolja (bħal cutters tat-tħin u trapani), l-użu ta' ebusija għolja biex jinkiseb makkinar effiċjenti tal-karbur tas-siment;

Qasam tal-enerġija ġdid: ċirku ta' appoġġ għall-munzell taċ-ċelloli tal-fjuwil, kemm konduttività termali kif ukoll stabbiltà kimika, biex jiżgura tħaddim affidabbli fit-tul tal-batterija.

Fornitur

RBOSCHCO huwa fornitur u manifattur globali ta' materjali kimiċi affidabbli b'aktar minn 12-il sena esperjenza fil-provvista ta' kimiċi u Nanomaterjali ta' kwalità superjuri. Il-kumpanija tesporta lejn ħafna pajjiżi, bħall-Istati Uniti, il-Kanada, l-Ewropa, l-UAE, l-Afrika t'Isfel, it-Tanżanija, il-Kenja, l-Eġittu, in-Niġerja, il-Kamerun, l-Uganda, it-Turkija, il-Messiku, l-Ażerbajġan, il-Belġju, Ċipru, ir-Repubblika Ċeka, il-Brażil, iċ-Ċili, l-Arġentina, Dubai, il-Ġappun, il-Korea, il-Vjetnam, it-Tajlandja, il-Malasja, l-Indoneżja, l-Awstralja, il-Ġermanja, Franza, l-Italja, il-Portugall eċċ. Bħala manifattur ewlieni fl-iżvilupp tan-nanoteknoloġija, RBOSCHCO jiddomina s-suq. It-tim tax-xogħol professjonali tagħna jipprovdi soluzzjonijiet perfetti biex jgħin fit-titjib tal-effiċjenza ta' diversi industriji, joħloq valur, u jlaħħaq faċilment ma' diversi sfidi. Jekk qed tfittex Ċrieki taċ-Ċeramika taż-Żirkonja u n-Nitrur tas-Silikon, jekk jogħġbok ibgħat email lil: [email protected]

Tikketti: Żirkonja, Nitrur tas-Silikon, Ċrieki taċ-Ċeramika