Siliciumnitrid styrerulle

Ekstraordinære mekaniske egenskaber

En af de iøjnefaldende egenskaber ved Silicon Nitride Guide Roller er dens exceptionelle mekaniske egenskaber. Med en meget lav densitet på 3,2~3,25 g/cm³ er dette materiale både let og enormt stærkt. Dette gør Silicon Nitride Guide Roller ideel til applikationer, hvor vægt er en kritisk faktor uden at gå på kompromis med holdbarheden. Den høje hårdhedsgrad på HRA 92~94 sikrer, at rullerne er utrolig modstandsdygtige over for slid og slid, hvilket gør dem velegnede til miljøer, der er udsat for konstant friktion og tryk.

Brudsejheden, vurderet til mellem 6 og 8 MPa·m1/2, demonstrerer materialets evne til at modstå betydelige mekaniske belastninger uden at revne. Desuden sikrer bøjningsstyrken på ≥ 900 MPa, at disse ruller kan bevare deres strukturelle integritet selv under betydelige belastninger, hvilket yderligere fremhæver deres robusthed.

Overlegne termiske egenskaber

Termisk styring er et kritisk aspekt af mange industrielle applikationer, og siliciumnitridstyrevalser udmærker sig på dette område. Siliciumnitridstyrrullen er i stand til at fungere ved temperaturer så høje som 1300~1600°C og er velegnet til højtemperaturmiljøer. Deres fremragende termiske stødmodstand, karakteriseret ved høje termiske spændingsparametre, sikrer, at siliciumnitridstyrerullen kan modstå hurtige temperaturudsving uden at pådrage sig skader.

Derudover gør den lave termiske ledningsevne på 23-25 ​​W/(m·K) disse valser dygtige til at isolere varme og beskytter derved andre systemkomponenter mod termisk stress. Denne funktion er særlig fordelagtig i industrier som metalforarbejdning og halvlederfremstilling, hvor præcis termisk kontrol er altafgørende.

Kemisk modstand og holdbarhed

Siliciumnitrid styreruller udviser bemærkelsesværdig kemisk stabilitet. De er modstandsdygtige over for reaktion med de fleste uorganiske syrer, med flussyre som en bemærkelsesværdig undtagelse. Denne kemiske inertitet forlænger deres levetid selv i barske kemiske miljøer, hvilket gør Silicon Nitride Guide Roller velegnet til brug i sektorer som kemisk forarbejdning, farmaceutiske produkter og fødevareproduktion.

Typer af siliciumnitridkeramik

Semicorex tilbyder to primære typer af siliciumnitridkeramik til deres styrevalser: Gastryksintret siliciumnitrid (GPSN) og varmpresset siliciumnitrid (HPSN). Hver type er designet til at give specifikke fordele baseret på applikationskravene.

Gastryksintret siliciumnitrid (GPSN):GPSN-metoden involverer blanding af siliciumnitridpulver med sintringshjælpemidler for at fremme væskefasesintring sammen med bindemidler for at forbedre den mekaniske styrke af den grønne keramiske krop. Pulveret presses derefter til den ønskede form, og grønbearbejdning kan finde sted. Kompakterne anbringes i en ovn med en nitrogenatmosfære under tryk for at hjælpe med fortætning og forhindre fordampning eller nedbrydning af silicium, nitrogen og additiver. Denne proces resulterer i et meget tæt og ensartet struktureret materiale, der tilbyder overlegen ydeevne i krævende applikationer.

Varmpresset siliciumnitrid (HPSN):HPSN fremstilles ved at presse siliciumnitridpulver ensidigt (med sintringsadditiver) og samtidig tilføre varme. Denne proces kræver en specialiseret presse og matrice, hvilket resulterer i siliciumnitrid med fremragende mekaniske egenskaber. Imidlertid kan kun simple former fremstilles ved denne metode. Da det er umuligt at grønbearbejde en komponent, der er varmpresset, er diamantslibning den eneste måde at skabe komplekse geometrier på. På grund af de høje omkostninger og udfordringer forbundet med diamantslibning og varmpresning er brugen af ​​HPSN typisk begrænset til fremstilling af simple komponenter i små mængder.

SEM-SE billeder af Si3N4 keramik ved en 5000 × og b 30.000 ×  forstørrelser, c-porestørrelsesfordeling og d XRD-mønster af Si3N4-prøve