Styrrulle av kiselnitrid

Exceptionella mekaniska egenskaper

En av de utmärkande egenskaperna hos Silicon Nitride Guide Roller är dess exceptionella mekaniska egenskaper. Med en mycket låg densitet på 3,2~3,25 g/cm³ är detta material både lätt och oerhört starkt. Detta gör Silicon Nitride Guide Roller idealisk för applikationer där vikten är en kritisk faktor utan att kompromissa med hållbarheten. Den höga hårdhetsgraden HRA 92~94 säkerställer att rullarna är otroligt motståndskraftiga mot slitage och nötning, vilket gör dem lämpliga för miljöer som utsätts för kontinuerlig friktion och tryck.

Brottsegheten, klassad mellan 6 till 8 MPa·m1/2, visar materialets förmåga att utstå betydande mekanisk påfrestning utan att spricka. Dessutom säkerställer böjhållfastheten på ≥ 900 MPa att dessa rullar kan bibehålla sin strukturella integritet även under betydande belastningar, vilket ytterligare framhäver deras robusthet.

Överlägsna termiska egenskaper

Termisk hantering är en kritisk aspekt av många industriella tillämpningar, och kiselnitridstyrrullar utmärker sig på detta område. Kan arbeta vid temperaturer så höga som 1300~1600°C, Silicon Nitride Guide Roller är väl lämpad för högtemperaturmiljöer. Deras utmärkta värmechockbeständighet, som kännetecknas av höga termiska spänningsparametrar, säkerställer att Silicon Nitride Guide Roller kan motstå snabba temperaturfluktuationer utan att ta skada.

Dessutom gör den låga värmeledningsförmågan på 23-25 ​​W/(m·K) dessa rullar skickliga på att isolera värme och skyddar därmed andra systemkomponenter från termisk stress. Denna funktion är särskilt fördelaktig i industrier som metallbearbetning och halvledartillverkning, där exakt termisk kontroll är avgörande.

Kemisk beständighet och hållbarhet

Styrrullar av kiselnitrid uppvisar anmärkningsvärd kemisk stabilitet. De är resistenta mot reaktion med de flesta oorganiska syror, med fluorvätesyra som ett anmärkningsvärt undantag. Denna kemiska tröghet förlänger deras livslängd även i tuffa kemiska miljöer, vilket gör Silicon Nitride Guide Roller lämplig för användning inom sektorer som kemisk bearbetning, läkemedel och livsmedelsproduktion.

Typer av kiselnitridkeramik

Semicorex erbjuder två primära typer av kiselnitridkeramik för sina styrrullar: Gas Pressure Sintered Silicon Nitride (GPSN) och Hot Pressed Silicon Nitride (HPSN). Varje typ är designad för att ge specifika fördelar baserat på applikationskraven.

Gastrycksintrad kiselnitrid (GPSN):GPSN-metoden involverar blandning av kiselnitridpulver med sintringshjälpmedel för att främja sintring i vätskefas, tillsammans med bindemedel för att förbättra den gröna keramiska kroppens mekaniska styrka. Pulvret pressas sedan till önskad form och grönbearbetning kan ske. Presskropparna placeras i en ugn med trycksatt kväveatmosfär för att underlätta förtätning och förhindra avdunstning eller nedbrytning av kisel, kväve och tillsatser. Denna process resulterar i ett mycket tätt och enhetligt strukturerat material, som erbjuder överlägsen prestanda i krävande applikationer.

Varmpressad kiselnitrid (HPSN):HPSN produceras genom att enaxligt pressa kiselnitridpulver (med sintringstillsatser) samtidigt som värme appliceras. Denna process kräver en specialiserad press och form, vilket resulterar i kiselnitrid med utmärkta mekaniska egenskaper. Men endast enkla former kan framställas genom denna metod. Eftersom det är omöjligt att grönbearbeta en komponent som är varmpressad, är diamantslipning det enda sättet att skapa komplexa geometrier. På grund av de höga kostnaderna och utmaningarna förknippade med diamantslipning och varmpressning är användningen av HPSN vanligtvis begränsad till produktion av enkla komponenter i små kvantiteter.

SEM-SE-bilder av Si3N4-keramik vid en 5000 × och b 30.000 × förstoring, c-porstorleksfördelning och d XRD-mönster av Si3N4-prov