ما هو سيراميك نيتريد السيليكون (Si₃N₄)

نيتريد السيليكون (Si₃N₄) هو سيراميك هندسي متقدم معروف بخصائصه الميكانيكية والحرارية والكهربائية الممتازة. وقد أصبحت مادة نيتريد السيليكون هذه حلاً رئيسيًا للصناعات التي تتطلب قوة عالية ومقاومة للتآكل والاستقرار الحراري والموثوقية في ظل الظروف القاسية. وتتكون سيراميك نيتريد السيليكون من ذرات السيليكون والنيتروجين التي تشكل بنية ترابط تساهمي قوي يتجاوز بكثير أداء المعادن التقليدية والسيراميك الأخرى، مما يجعلها لا غنى عنها في تطبيقات الفضاء والسيارات وأشباه الموصلات والتطبيقات الطبية.

المزايا الرئيسية لمواد نيتريد السيليكون

ويتميز نيتريد السيليكون بمعامل تمدد حراري أقل من السيراميك التقني الآخر، مما يؤدي إلى مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية. وتتفوق صلابته الاستثنائية على مقاومة درجات الحرارة العالية لمعظم المعادن، كما أنه يتمتع بمقاومة ممتازة للأكسدة. وهذا يمكِّنه من تحمل أكثر التطبيقات تطلبًا في درجات الحرارة العالية والأحمال العالية.

إن نيتريد السيليكون أكثر صلابة من الفولاذ ومقاوم للتآكل، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات ذات الاحتكاك العالي. وهذا يجيب على السؤال: “هل نيتريد السيليكون أكثر صلابة من الفولاذ؟ نعم، إنه أقسى بكثير.

يمكن لسيراميك نيتريد السيليكون أن يتحمل التغيرات الشديدة في درجات الحرارة دون تشقق أو تدهور وهو مناسب للبيئات ذات درجات الحرارة العالية.

وعلى عكس العديد من المعادن، فإنه يحتفظ بقوته الميكانيكية وصلابته في درجات الحرارة العالية.

تتميز مادة نيتريد السيليكون هذه بمقاومة عالية لمجموعة كبيرة من المواد الكيميائية المسببة للتآكل، بما في ذلك الأحماض والمعادن المنصهرة.

إن التوصيل الحراري المنخفض لنتريد السيليكون يجعله عازل حراري ممتاز لمجموعة متنوعة من التطبيقات.

توفر طبيعته خفيفة الوزن مزايا كبيرة في التطبيقات التي يكون فيها تقليل الوزن أمراً بالغ الأهمية.

التطبيقات الصناعية لنيتريد السيليكون

تُستخدم سيراميك نيتريد السيليكون (Si₃N₄) في مجموعة واسعة من الصناعات بسبب قوتها العالية ومقاومتها الممتازة للتآكل ومقاومتها المتميزة للصدمات الحرارية والعزل الكهربائي الموثوق به. وفيما يلي نظرة عامة على مجالات استخدامها الرئيسية:

  • مكونات المحرك: بالنسبة لدوارات الشاحن التوربيني ومقاعد الصمامات وحلقات المكبس لتحسين مقاومة التآكل وإطالة عمر الخدمة.
  • المحامل والكرات: تُستخدم كرات نيتريد السيليكون في المحامل عالية السرعة وعالية الحمولة لتقليل الوزن وزيادة الموثوقية.
  • الأجزاء الهيكلية ذات درجة الحرارة العالية:: تُستخدم في شفرات التوربينات الغازية وحلقات منع التسرب ومكونات المقطع الساخن للحفاظ على الثبات في ظل الظروف الحرارية والميكانيكية القاسية.
  • مكونات خفيفة الوزن: كثافته المنخفضة تجعله بديلاً مثالياً للمعدن، مما يساعد على تقليل الوزن الإجمالي.

  • العزل والطبقة العازلة:نيتريد السيليكونلها معامل انكسار ثابت وتستخدم كمادة عازلة وواقية وطلاء بصري.

  • الركائز والناقلاتركائز نيتريد السيليكونتوفر موثوقية عالية لإلكترونيات الطاقة والأجهزة الإلكترونية الدقيقة.

  • أدوات القطع ومانعات التسرب الميكانيكية: صلابتها العالية ومقاومتها للتآكل تجعلها مناسبة للقطع عالي السرعة ومانعات التسرب ومكونات المضخات.
  • المعالجة الحرارية والمعادن: نظرًا لمقاومته الممتازة للصدمات الحرارية، فإنه يستخدم في الأجهزة ذات درجات الحرارة العالية والبوتقات والأجزاء الداعمة.
  • المشعل:تُستخدم أجهزة إشعال نيتريد السيليكون للإشعال الموثوق به في أفران الغاز وتوربينات الغاز ومعدات توليد الطاقة.
  • تطبيقات الطاقة الجديدة:إظهار إمكانات تقنيات الهيدروجين وخلايا الوقود والطاقة النووية.

الدرجات المتاحة من نيتريد السيليكون

تقدم تو جود سيراميك مجموعة واسعة من درجات سيراميك نيتريد السيليكون الصيني لتلبية الاحتياجات الهندسية المختلفة:

الخصائص الرئيسية لمواد نيتريد السيليكون

تقدم شركة Good Ceramics مجموعة واسعة من مواد نيتريد السيليكون ليختار العملاء من بينها. القيم الواردة أدناه هي خصائص المواد النموذجية وقد تختلف حسب تكوين المنتج وعملية التصنيع. لا تتردد في الاتصال بنا لمزيد من التفاصيل.

الخاصية الميكانيكية

التوصيف السلالم (للمباني السكنية) GPSN HPSN HTCSNS
اللون -- رمادي أو أسود رمادي أو أسود رمادي أو أسود
الكثافة جم/سم3 3.2 3.3 3.25
مقياس التحمل جيجا باسكال (وحدة الضغط) 15 16 15
قوة الانضغاط ميغاباسكال (وحدة الضغط) 2500 3000 2500
قوة الانحناء ميغاباسكال (وحدة الضغط) 700 900 600~800
صلابة الكسر ميغاباسكال (وحدة الضغط)1/2 5~7 6~8 6~7
معامل المرونة جيجا باسكال (وحدة الضغط) 300 300 300~320
نسبة بواسون -- 0.25 0.28 0.25

الأداء الحراري

التوصيف السلالم (للمباني السكنية) GPSN HPSN HTCSNS
درجة حرارة التشغيل القصوى ℃ (بدون حمولة) 1100 1300 1100
التوصيل الحراري عند درجة حرارة 25 درجة مئوية و/(م. كلفن) 15~20 20~25 80~100
التمدد الحراري عند درجة حرارة 40-400 درجة مئوية 1× 10-6 /C 3 3.1 3
الحرارة النوعية جول/(كجم/كلفن) 660 650 680
مقاومة الصدمات الحرارية ℃ (في الماء) 550 800 --

الأداء الكهربائي

التوصيف السلالم (للمباني السكنية) GPSN HPSN HTCSNS
ثابت العزل الكهربائي 1 ميجا هرتز 6~8 8 7.8
القوة العازلة (6.35 مم) تيار متردد - كيلو فولت/ملم 15 17 --
مقاوماتية الحجم عند 25 درجة مئوية ・ سم >10 14 >10 14 >10 14
المقاومة الحجمية عند 500 درجة مئوية ・ سم >10 10 >10 10 >10 10

* عند درجة حرارة ليست عالية جدًا، يتمتع Si3N4 بقوة عالية ومقاومة للصدمات، ولكن فوق 1200 ℃ مع زيادة استخدام الوقت سوف يتلف، مما يقلل من قوته، ومن المرجح أن يتلف التعب فوق 1450 ℃، لذلك فإن استخدام درجة حرارة Si3N4 لا تزيد عمومًا عن 1300 ℃.

صندوق أجزاء نيتريد السيليكون

تحظى سيراميك نيتريد السيليكون (Si₃N₄) بتقدير كبير لقوتها الميكانيكية الفائقة، وصلابتها الممتازة في الكسر، وكثافتها المنخفضة، ومقاومتها الممتازة للصدمات الحرارية، ومقاومتها المتميزة للتآكل، مما يجعلها واحدة من أكثر المواد الموثوقة للتطبيقات الهندسية الصعبة. فيما يلي بعض حالات الاستخدام الأكثر شيوعًا وتأثيرًا لأجزاء سيراميك نيتريد السيليكون في العديد من الصناعات:

  • كرات المحامل الدقيقة
  • الأجسام الدوارة وحلقات الإسكان
  • شفرات التوربينات ومكونات المحرك
  • أدوات القطع والإدخالات المقاومة للتآكل
  • فوهات المعادن المنصهرة والمعالجة الكيميائية
  • مكبس المضخة وتجميعات الصمامات
  • الدوّارات والأعمدة للماكينات عالية السرعة
  • تجهيزات وركائز معالجة أشباه الموصلات وأشباه الموصلات
  • المبادلات الحرارية ومكونات الإدارة الحرارية
  • الشعلات وعناصر التسخين
  • موانع التسرب والبطانات الميكانيكية المخصصة

معالجة سيراميك نيتريد السيليكون نيتريد السيليكون

يُعد سيراميك نيتريد السيليكون (Si₃No₄) من بين أصعب أنواع السيراميك الصناعي ويتطلب تقنيات تصنيع متقدمة لتحقيق أشكال هندسية دقيقة. تتمتع شركة Good Ceramics بقدرات رائدة في مجال تصنيع نيتريد السيليكون التي توفر نتائج دقيقة ومتينة ومتسقة للتطبيقات ذات المهام الحرجة.

نحن نستخدم الطحن بالماس والتصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي متعدد المحاور والطحن الدقيق وتقنيات الصقل فائقة الدقة لتحقيق تفاوتات دقيقة للغاية وتشطيبات سطحية فائقة. تدعم قدراتنا المكونات عالية الأداء، بما في ذلك قضبان سيراميك نيتريد السيليكون وكرات المحامل الدقيقة والركائز وأجزاء التوربينات.

وبالإضافة إلى ذلك، نقدم خدمات المعادن واللحام بالنحاس والتجميع والمعالجة السطحية لتمكين الدمج السلس لمواد نيتريد السيليكون في الأنظمة المتقدمة. وباعتبارنا شركة رائدة في تصنيع سيراميك نيتريد السيليكون في الصين، فإننا نجمع بين التكنولوجيا المتطورة والخبرة المتعمقة لتوفير حلول سيراميك عالية الجودة مخصصة للسوق العالمية.

الطحن والتفريز باستخدام الحاسب الآلي الرقمي

التفريز باستخدام الحاسب الآلي، والخراطة والطحن باستخدام الحاسب الآلي بتفاوتات ميكرون.

الطحن والتلميع

يؤدي صقل الأسطح إلى الحصول على أسطح ملساء وأسطح ذات درجة بصرية.

المعالجة بالليزر للركائز الخزفية

قطع السيراميك بالليزر

للحفر والقطع بالليزر للأشكال الهندسية المعقدة.

تجميعات اللحام بالنحاس المعدنية والسيراميك - 600 × 600

التعدين واللحام

المعادن من السيراميك إلى المعدن (Mo/Mn، W).

FAQ

نعم. نيتريد السيليكون هو سيراميك تقني متقدم يتكون من ذرات السيليكون والنيتروجين (Si₃N₄) مع بنية ترابط تساهمي قوي يمنحه خصائص ميكانيكية وحرارية ممتازة.

لا، نيتريد السيليكون مادة خزفية وليست معدنًا. ولا تحتوي على روابط معدنية، ولكنها قد تحتوي على آثار من عناصر معدنية كمساعدات تلبيد.

يُعد نيتريد السيليكون عازلًا كهربائيًا ممتازًا بمقاومة حجمية أكبر من 10¹⁴ Ω-سم حتى في درجات الحرارة العالية.

تُستخدم كرات نيتريد السيليكون في المقام الأول في المحامل الدقيقة للتطبيقات عالية السرعة مثل مغازل الأدوات الآلية، وقبضات طب الأسنان، وأنظمة الفضاء الجوي، وتطبيقات السيارات عالية الأداء. بالمقارنة مع الكرات الفولاذية، توفر كرات نيتريد السيليكون مقاومة فائقة للتآكل، وكثافة منخفضة وعزل كهربائي.

نيتريد السيليكون (Si₃N₄) هو مادة سيراميك هندسية متطورة معروفة بقوتها المتميزة وصلابتها في الكسر ومقاومتها للصدمات الحرارية ومقاومة التآكل في التطبيقات الصعبة.

يُستخدم نيتريد السيليكون في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك المحامل وأدوات القطع ومكونات معالجة أشباه الموصلات وأجزاء محركات السيارات والزراعات الطبية والركائز الإلكترونية.

عادةً ما يتم تصنيع كرات نيتريد السيليكون من خلال عملية تحضير المسحوق، والقولبة، والتلبيد بدرجة حرارة عالية (غالبًا مع مساعدات التلبيد) والطحن والتلميع الدقيق لتحقيق كروية السطح وصقله.

بينما تركز هذه المقالة على المكونات الهيكلية، تستفيد أجهزة إشعال نيتريد السيليكون من مقاومة المادة الممتازة للصدمات الحرارية وخصائص العزل الكهربائي لتحمل دورات التسخين والتبريد المتكررة.

لا، يُستخدم نيتريد السيليكون بشكل أساسي كعازل في التطبيقات الإلكترونية، على الرغم من أن خواصه المادية تسمح باستخدامه كطبقة عازلة في الأجهزة شبه الموصلة.

ويتميز نيتريد السيليكون في المقام الأول بالترابط التساهمي بين ذرات السيليكون والنيتروجين، مما يساهم في قوته وصلابته وثباته الحراري العالي.

تتراوح صلابة فيكرز لسيراميك نيتريد السيليكون عادةً في نطاق 14-18 جيجا باسكال (حوالي 1500-1800 HV)، اعتمادًا على عملية التصنيع والتركيب المضاف.

نعم، نيتريد السيليكون أقسى بكثير من الفولاذ. تبلغ صلابة نيتريد السيليكون فيكرز 14-18 جيجا باسكال، في حين أن الفولاذ عادةً ما تكون صلابته من 2 إلى 3 جيجا باسكال فقط، مما يعني أن نيتريد السيليكون أكثر صلابة من الفولاذ.

على الرغم من مزاياه العديدة، إلا أن نيتريد السيليكون له بعض القيود: فهو هش إلى حد ما ويجب تجنب الصدمات الحادة أو تركيزات الإجهاد؛ كما أن تكاليف التصنيع الآلي مرتفعة ويلزم استخدام أدوات ماسية دقيقة؛ وهناك حاجة إلى تقنيات لحام خاصة أو تداخلات ميكانيكية خاصة لتوصيله بالأجزاء المعدنية.

نيتريد الألومنيوم

نيتريد الألومنيوم

سيراميك نيتريد البورون النيتريد المتقدم

نتريد البورون

إلى السيراميك الجيد - السيراميك المتطور - سيراميك الألومينا

سيراميك أكسيد الألومنيوم

أخصائي تصنيع السيراميك المتقدم

لماذا تختار نيتريد السيليكون من سيراميك Good Ceramics؟

  • أداء عالٍ: يوفر سيراميك Si₃N₄ المصمم هندسيًا صلابة وقوة ومقاومة للصدمات الحرارية لا مثيل لها.
  • حلول مخصصة: من كرات نيتريد السيليكون القياسية إلى المكونات المعقدة المصممة بدقة.
  • تقنية التصنيع الآلي المتقدمة: الطحن متعدد المحاور باستخدام الحاسب الآلي وأدوات الطحن بالماس لدقة على مستوى الميكرون.
  • ضمان الجودة الصارم: يضمن الاختبار الشامل أن كل دفعة تفي بالمعايير الدولية.
  • دعم كامل للخدمة: بدءًا من تصميم المواد واختيارها وحتى التجهيز بالمعادن واللحام بالنحاس والتجميع.

في الوقت الحاضر اتصل بنا