Apa itu Bahan Keramik Silikon Nitrida?

Silikon nitrida adalah bahan keramik struktural yang penting. Ini adalah bahan superkeras dengan sifat pelumasan dan ketahanan aus. Ini adalah kristal atom dan antioksidan pada suhu tinggi. Itu juga dapat menahan guncangan termal. Ketika dipanaskan hingga di atas 1000°C di udara, ia tidak akan hancur meskipun didinginkan atau dipanaskan dengan cepat. Justru karena keramik silikon nitrida memiliki sifat yang baik sehingga sering digunakan orang untuk memproduksi komponen mekanis seperti bantalan, bilah turbin gas, segel mekanis, dan komponen cetakan. Jika keramik silikon nitrida tahan suhu tinggi dan tahan panas digunakan untuk memproduksi permukaan pemanas bagian-bagian mesin, hal ini tidak hanya dapat meningkatkan kualitas mesin diesel, dan menghemat bahan bakar, tetapi juga meningkatkan efisiensi termal. Mesin diesel jenis ini telah dikembangkan di China, Amerika Serikat, Jepang, dan negara lainnya.

Proses preparasi produk keramik silikon nitrida secara umum terdiri dari pengolahan bahan baku, sintesis serbuk, pengolahan serbuk, pencetakan, pengolahan green body, sintering, dan pengolahan green body keramik.

Jenis proses preparasi keramik silikon nitrida terutama dibedakan berdasarkan metode dan urutan sintesis, pencetakan, dan sintering.

Metode pencetakan keramik yang umum meliputi pengepresan kering, pengecoran pita, pencetakan injeksi, dll. Pengepresan kering adalah proses pencetakan yang banyak digunakan dan salah satu proses pencetakan utama untuk panel belakang keramik ponsel. Penutup belakang keramik seri Xiaomi MIX semuanya dikeringkan. Hari ini, mari kita lihat lebih dekat proses pengepresan kering keramik.

1. Pengepresan kering

Pengepresan kering, juga dikenal sebagai pengepresan mati, adalah salah satu metode pencetakan yang umum digunakan. Pengepresan kering adalah proses penempatan bubuk dengan fluiditas yang baik dan gradasi partikel yang sesuai setelah granulasi ke dalam rongga cetakan logam dan memberikan tekanan melalui kepala tekanan. Tekanan Kepala menghasilkan perpindahan dalam rongga cetakan, mentransmisikan tekanan, dan mengatur ulang serta mengubah bentuk partikel bubuk di rongga cetakan, dan kemudian dipadatkan untuk membentuk blanko keramik dengan kekuatan dan bentuk.

2. Prinsip proses dan faktor-faktor yang mempengaruhi pengepresan kering

1. Prinsip proses

Inti dari pengepresan kering adalah bahwa di bawah pengaruh gaya eksternal, partikel-partikel tersebut berdekatan satu sama lain dalam cetakan, dan partikel-partikel tersebut terhubung erat dengan bantuan gesekan internal untuk mempertahankan bentuknya. Gesekan internal ini bekerja pada lapisan perekat tipis di sekitar partikel yang berdekatan satu sama lain.

Ketika tekanan meningkat, bagian yang kosong akan berubah bentuk, saling meluncur, celah berkurang, kontak secara bertahap meningkat, dan saling menempel. Ketika partikel semakin dekat, interaksi antara molekul koloid dan partikel semakin kuat, dan benda hijau memiliki kekuatan mekanik.

2. Faktor yang mempengaruhi

Faktor utama yang mempengaruhi pengepresan kering adalah:

Sifat bubuk: ukuran partikel, distribusi ukuran partikel, fluiditas, kadar air, dll.;

Pemilihan perekat dan pelumas;

Desain cetakan;

Gaya pengepresan, cara pengepresan, kecepatan pengepresan, dan waktu penahanan selama proses pengepresan.

Singkatnya, jika ukuran partikel blanko sesuai, bahan pengikat digunakan dengan benar, dan metode pengepresannya masuk akal, metode pengepresan kering juga dapat memperoleh kepadatan blanko yang relatif ideal.

Keramik silikon nitrida

Cairan pengepresan panas dari bubuk silikon nitrida dengan kemurnian tinggi tidak menyusut pada suhu 1700°C. Ada tiga metode sintering utama untuk silikon nitrida: sintering reaksi, sintering konvensional, dan sintering pengepresan panas.

1. Reaksi sintering

Hal ini didasarkan pada reaksi berikut: 3Si(s) 2N2(g)=Si3N4(s) Reaksi nitridasi dimulai pada 1100°C dan secara bertahap memanas hingga 1420°C. Seluruh proses memakan waktu beberapa hari CC. Karena reaksinya eksotermik, laju pemanasan harus dikontrol dengan hati-hati. Umumnya produk yang diperoleh dengan menjaga suhu di bawah 1400°C adalah campuran α- dan β-Si3N4 dengan porositas 15C30%.

Keramik silikon nitrida

1. Reaksi sintering

Keuntungan: Tidak ada bahan tambahan yang diperbolehkan Fitur: Kekuatan material tidak akan berkurang secara signifikan pada suhu tinggi; Ukuran dan bentuk produk tetap tidak berubah, dan produk berbentuk kompleks dapat diproduksi; Untuk mengelas dua bagian, cukup sambungkan dan nitrida. Dalam sintering reaksi, faktor kunci yang mempengaruhi kualitas produk adalah pengendalian suhu reaksi. Setelah metode pemanasan tiga langkah, suhu tungku dinaikkan hingga di atas titik leleh silikon, yang sering disebut nitridasi suhu berlebih.