Förstå tillverkningsprocessen för kiselnitridkeramik- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

1. Råmaterialberedning

Det första steget i tillverkningsprocessen av kiselnitridkeramik är beredningen av råmaterial. De primära råvarorna som används vid tillverkning av kiselnitrid är kiselpulver (Si) och kväve. Kiselpulvret blandas med en kvävekälla, typiskt i form av kvävgas, för att bilda kiselnitridföreningen (Si3N4).

Kvaliteten och renheten på råvarorna är avgörande för att säkerställa att den slutliga produkten uppfyller de krav som krävs. Till exempel måste kiselpulvret vara av hög renhet för att minimera kontaminering under reaktionsprocessen. Dessutom spelar partikelstorleken och fördelningen av pulvret en betydande roll för de slutliga egenskaperna hos kiselnitridkeramerna.

2. Reaktionsbindning och sintring

När råvarorna väl är förberedda är nästa steg sintringsprocessen. Det finns två primära metoder som används för att sintra kiselnitridkeramik: trycklös sintring och varmpressning.

Trycklös sintring: Denna process involverar uppvärmning av råvarorna i en högtemperaturugn i närvaro av kvävgas. Kislet reagerar med kvävet vid temperaturer runt 1 600°C för att bilda kiselnitrid (Si₃N4). Sintringsprocessen tillåter partiklarna att binda och bilda ett tätt, hållbart material. Processen kallas "trycklös" eftersom inget yttre tryck appliceras under sintringen.

Varmpressning: Vid varmpressning appliceras både värme och tryck på råvarorna under sintringen. Denna metod resulterar i ett tätare, starkare material jämfört med trycklös sintring. Den används vanligtvis för applikationer som kräver mycket hög hållfasthet och snäva toleranser.

3. Tillsatser och modifieringar

För att förbättra egenskaperna hos kiselnitridkeramik olika tillsatser kan införlivas i materialet under sintringsprocessen. Dessa tillsatser kan inkludera sällsynta jordartsmetalloxider, som hjälper till att kontrollera kornstrukturen och förbättra materialets seghet. Vissa tillverkare kan också använda reaktionsbindningstekniker, där kisel blandas med andra element för att bilda ett tätt material utan behov av tryck eller höga temperaturer.

4. Behandlingar efter sintring

Efter sintring kan kiselnitridkeramik genomgå eftersintringsbehandlingar såsom bearbetning, slipning och polering för att uppnå önskad form och ytfinish. Dessa behandlingar är viktiga för att producera komponenter som uppfyller exakta specifikationer, särskilt för industrier som flyg och elektronik.

I vissa fall kan ytterligare värmebehandlingar tillämpas för att förbättra materialets egenskaper, såsom att öka dess seghet eller förbättra dess slitstyrka. Eftersintringsbehandlingarna är avgörande för att säkerställa att kiselnitridkeramerna fungerar optimalt i sina avsedda tillämpningar.