Forståelse af fremstillingsprocessen for siliciumnitridkeramik- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

1. Råvareforberedelse

Det første trin i fremstillingsprocessen af siliciumnitridkeramik er fremstillingen af råmaterialer. De primære råmaterialer, der anvendes til fremstilling af siliciumnitrid, er siliciumpulver (Si) og nitrogen. Siliciumpulveret blandes med en nitrogenkilde, typisk i form af nitrogengas, for at danne siliciumnitridforbindelsen (Si3N4).

Kvaliteten og renheden af råvarerne er afgørende for at sikre, at det endelige produkt lever op til de krævede specifikationer. For eksempel skal siliciumpulveret være af høj renhed for at minimere forurening under reaktionsprocessen. Derudover spiller partikelstørrelsen og fordelingen af pulveret en væsentlig rolle i de endelige egenskaber af siliciumnitridkeramikken.

2. Reaktionsbinding og sintring

Når råvarerne er forberedt, er næste trin sintringsprocessen. Der er to primære metoder, der bruges til at sintre siliciumnitridkeramik: trykløs sintring og varmpresning.

Trykløs sintring: Denne proces involverer opvarmning af råmaterialerne i en højtemperaturovn i nærvær af nitrogengas. Siliciumet reagerer med nitrogenet ved temperaturer omkring 1.600°C og danner siliciumnitrid (Si₃N4). Sintringsprocessen gør det muligt for partiklerne at binde sig og danne et tæt, holdbart materiale. Processen kaldes "trykløs", fordi der ikke påføres et eksternt tryk under sintringen.

Varmpresning: Ved varmpresning påføres både varme og tryk på råvarerne under sintringen. Denne metode resulterer i et tættere, stærkere materiale sammenlignet med trykløs sintring. Det bruges typisk til applikationer, der kræver meget høj styrke og snævre tolerancer.

3. Tilsætningsstoffer og modifikationer

At forbedre egenskaberne ved siliciumnitrid keramik Forskellige additiver kan inkorporeres i materialet under sintringsprocessen. Disse tilsætningsstoffer kan omfatte sjældne jordarters oxider, som hjælper med at kontrollere kornstrukturen og forbedre materialets sejhed. Nogle producenter kan også bruge reaktionsbindingsteknikker, hvor silicium blandes med andre elementer for at danne et tæt materiale uden behov for tryk eller høje temperaturer.

4. Post-sintringsbehandlinger

Efter sintring kan siliciumnitridkeramik gennemgå eftersintringsbehandlinger såsom bearbejdning, slibning og polering for at opnå den ønskede form og overfladefinish. Disse behandlinger er afgørende for at producere komponenter, der opfylder præcise specifikationer, især for industrier som rumfart og elektronik.

I nogle tilfælde kan der anvendes yderligere varmebehandlinger for at forbedre materialets egenskaber, såsom at øge dets sejhed eller forbedre dets slidstyrke. Eftersintringsbehandlingerne er afgørende for at sikre, at siliciumnitridkeramikken yder optimalt i deres tilsigtede anvendelser.