CÉRAMIQUE DE NITRURE DE SILICIUM, CÉRAMIQUE SI3N4, BOULE TOURNANTE ET ROULEMENTS À ROULEAUX

Types de nitrure de silicium

Il y a plusieurs différentes méthodes employées pour produire le nitrure de silicium, produisant tout des matériaux avec les propriétés légèrement différentes.

• Nitrure de silicium Réaction-collé (RBSN)

• Nitrure de silicium Réaction-collé aggloméré (SRBSN)

• Nitrure de silicium aggloméré de pression de gaz (GPSN)

• Nitrure de silicium pressé chaud (HPSN)

• Isostatically chaud a pressé le nitrure de silicium (HIP-SN)

Nitrure de silicium Réaction-collé (RBSN)

Pendant les jours tôt de nitrure de silicium il a été tout fait par l'intermédiaire de la liaison de réaction due la difficulté de produire une poudre de nitrure de silicium. Avec cette méthode, un contrat de silicium lui est chauffé dans une atmosphère riche d'azote – l'azote lie la poudre de silicium pour produire un corps poreux et pas entièrement dense de nitrure de silicium. Il y a peu de rétrécissement dans ce processus rendant le vert-usinage (usinant le contrat avant d'agglomérer) très efficace. Les propriétés mécaniques de RBSN ne sont pas bon dues sa densité limitée (approximativement 70 – 85%). En outre, la cause de structure de pore par son faible densité mène aux taux élevés d'oxydation et la résistance l'érosion pauvre. Typiquement elle useed dans des applications choc hautes températures/thermique.

Nitrure de silicium Réaction-collé aggloméré (SRBSN)

La réaction a collé des utilisations agglomérées de méthode le même processus comme ci-dessus, cependant, des aides de agglomération sont incluses dans la poudre originale (pour favoriser la phase liquide agglomérant) et le processus supplémentaire d'agglomération suit. Après que le contrat de silice nitrided, le corps poreux de nitrure de silicium est alors mis dans un four haute pression de nitruration pour enlever les pores et fabrique un produit beaucoup plus dense. Cette méthode est assez datée et a été employée principalement en raison de la difficulté liée la poudre de fabrication de nitrure de silicium dans les premiers temps.

Nitrure de silicium aggloméré de pression de gaz (GPSN)

C'est la méthode la plus populaire pour produire les composants de haute résistance et complexes de nitrure de silicium de la géométrie. La méthode de GPSN emploie une poudre de nitrure de silicium qui a été mélangée aux aides de agglomération pour favoriser l'agglomération liquide de phase (typiquement yttria, oxyde de magnésium, et/ou alumine) aussi bien que les reliures pour améliorer la force mécanique du corps en céramique vert. La poudre est pressée dans la forme désirée et le vert-usinage peut avoir lieu. Les contrats sont alors placés dans un four qui a une atmosphère pressurisée d'azote faciliter avec le densification et empêchent l'évaporation/décomposition du silicium, de l'azote et des additifs.

Nitrure de silicium aggloméré de pression de gaz (GPSN)

Les actions de céramique de précision une gamme des tiges en céramique standard de nitrure de silicium, toute la précision se sont tournées vers une excellente finition extérieure. Ces tiges peuvent être utilisées comme incidences, pistons, éléments de moteur, ou dans un grand choix des autres assemblées. En outre, services de usinage d'offres de céramique de précision pleins/de meulage pour la fabrication faite sur commande de composant de nitrure de silicium.

Nitrure de silicium pressé chaud (HPSN)

HPSN est produit en pressant uniaxially la poudre de nitrure de silicium (avec des additifs d'agglomération) tout en appliquant la chaleur en même temps. Un type particulier de presse et de matrice est exigé pour ce processus. Il produit un nitrure de silicium avec d'excellentes propriétés mécaniques, cependant, seulement des formes simples peuvent être produites. Puisqu'il est impossible la vert-machine par composant qui chaud-est pressé, le meulage de diamant est la seule manière de créer les géométries complexes. En raison des coûts et des difficultés élevés liés au meulage et au chaud-pressing de diamant, son utilisation est en général limitée la production des composants simples en petite quantité.

Nitrure de silicium pressé isostatique chaud (HIP-SN)

Cette méthode consolide la poudre de nitrure de silicium l'aide des hautes pressions et des hautes températures. Un corps de nitrure de silicium avec la porosité fermée est isostatically pressé (pression uniforme de tous les côtés) par l'intermédiaire d'un gaz inerte jusqu' 2000 barres tandis que la chambre est simultanément chauffée. Ce processus serre effectivement tous les pores/défauts du matériel tandis qu'il agglomère et apporte la densité plus près de théorique. HIPing améliore les propriétés mécaniques et fiabilité, cependant, c'est un processus cher qui est en général seulement employé dans des circonstances très choisies.

Usinage de nitrure de silicium

Le nitrure de silicium peut être usiné en vert, biscuit, ou états entièrement denses. Tandis que sous le vert ou la forme de biscuit il peut être usiné relativement facilement dans les géométries complexes. Cependant, le processus d'agglomération qui est exigé pour densify entièrement les causes matérielles le corps de nitrure de silicium pour rétrécir approximativement 20%. Ce rétrécissement signifie qu'il est impossible de tenir des tolérances très serrées en usinant la pré-agglomération de nitrure de silicium. Afin de réaliser des tolérances très serrées, le matériel entièrement aggloméré doit être usiné/terre avec des outils de diamant. Ce les processus utilise un outil enduit/roue de diamant très précis pour roder loin le matériel jusqu' la forme désirée est créés. Dû la dureté et la dureté inhérentes du matériel, ceci peut être un processus long et coûteux.