เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ (Si₃N₄) คืออะไร?

ซิลิคอนไนไตรด์ (Si₃N₄) เป็นเซรามิกวิศวกรรมขั้นสูงที่มีชื่อเสียงในด้านคุณสมบัติทางกล ความร้อน และไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม วัสดุซิลิคอนไนไตรด์นี้ได้กลายเป็นทางออกที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการความแข็งแรงสูง ความทนทานต่อการสึกหรอ ความเสถียรทางความร้อน และความน่าเชื่อถือภายใต้สภาวะสุดขั้ว ประกอบด้วยอะตอมของซิลิคอนและไนโตรเจนที่สร้างโครงสร้างพันธะโคเวเลนต์ที่แข็งแกร่ง เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์มีประสิทธิภาพเหนือกว่าโลหะและเซรามิกแบบดั้งเดิมอย่างมาก ทำให้ขาดไม่ได้ในด้านการบินและอวกาศ ยานยนต์ เซมิคอนดักเตอร์ และการแพทย์

ข้อได้เปรียบหลักของวัสดุซิลิคอนไนไตรด์

ซิลิคอนไนไตรด์มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำกว่าเซรามิกทางเทคนิคชนิดอื่น ๆ จึงแสดงให้เห็นถึงความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันได้อย่างยอดเยี่ยม ความแข็งที่โดดเด่นของมันสูงกว่าประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงของโลหะส่วนใหญ่ อีกทั้งยังมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนจากออกซิเจนได้ดีเยี่ยม คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้สามารถทนต่อสภาพแวดล้อมการใช้งานที่มีอุณหภูมิสูงและรับน้ำหนักมากได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

ซิลิคอนไนไตรด์มีความแข็งสูงกว่าเหล็กอย่างมาก แสดงให้เห็นถึงความทนทานต่อการสึกหรอที่ยอดเยี่ยม ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่ต้องเผชิญกับการเสียดสีสูง ซึ่งก็ตอบคำถามที่ว่า “ซิลิคอนไนไตรด์แข็งกว่าเหล็กหรือไม่?” – ใช่ มันแข็งกว่ามาก

เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์สามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรุนแรงได้โดยไม่เกิดการแตกร้าวหรือเสื่อมสภาพ ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง

ไม่เหมือนกับโลหะหลายชนิด มันยังคงรักษาความแข็งแรงทางกลและความเหนียวไว้ได้แม้ในอุณหภูมิสูง

วัสดุซิลิคอนไนไตรด์นี้มีความต้านทานที่ยอดเยี่ยมต่อสารเคมีกัดกร่อนหลากหลายชนิด รวมถึงกรดและโลหะหลอมเหลว

ซิลิคอนไนไตรด์มีค่าการนำความร้อนต่ำ ทำให้เป็นฉนวนความร้อนที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย

น้ำหนักเบาของมันมอบข้อได้เปรียบที่สำคัญในแอปพลิเคชันที่ต้องการการลดน้ำหนักเป็นอย่างมาก

การประยุกต์ใช้ทางอุตสาหกรรมของซิลิคอนไนไตรด์

เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ (Si₃N₄) ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่หลากหลายเนื่องจากมีความแข็งแรงสูง ทนต่อการสึกหรอได้อย่างยอดเยี่ยม ทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนได้ดีเยี่ยม และมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ ข้อมูลต่อไปนี้จะให้ภาพรวมของพื้นที่การใช้งานหลัก:

  • ชิ้นส่วนเครื่องยนต์: ใช้กับโรเตอร์เทอร์โบชาร์จเจอร์, ที่นั่งวาล์ว และแหวนลูกสูบ เพื่อเพิ่มความต้านทานการสึกหรอและยืดอายุการใช้งาน
  • ตลับลูกปืนและลูกบอล: ลูกบอลซิลิคอนไนไตรด์ถูกนำมาใช้ในตลับลูกปืนที่มีความเร็วสูงและรับน้ำหนักมาก ช่วยลดน้ำหนักในขณะที่เพิ่มความน่าเชื่อถือ
  • ส่วนประกอบโครงสร้างทนความร้อนสูงสำหรับใบพัดกังหันก๊าซ, แหวนซีล และส่วนประกอบปลายร้อน, การรักษาเสถียรภาพภายใต้สภาวะความร้อนและแรงกลที่รุนแรง
  • ส่วนประกอบน้ำหนักเบาความหนาแน่นต่ำของมันทำให้เป็นวัสดุทดแทนที่เหมาะสมสำหรับโลหะ ช่วยลดน้ำหนักโดยรวม

  • ชั้นฉนวนและฟิล์ม:ซิลิคอนไนไตรด์มีดัชนีหักเหที่คงที่ ทำให้เหมาะสำหรับใช้เป็นวัสดุเคลือบฉนวน ป้องกัน และวัสดุเคลือบทางแสง

  • วัสดุรองรับและตัวพาซิลิคอนไนไตรด์ซับสเตรตให้ความน่าเชื่อถือสูงสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังและไมโครอิเล็กทรอนิกส์

  • เครื่องมือตัดและซีลกลไก: ด้วยความแข็งสูงและความต้านทานการสึกหรอ ทำให้เหมาะสำหรับการตัดความเร็วสูง แหวนซีล และชิ้นส่วนปั๊ม
  • การอบชุบด้วยความร้อนและโลหะวิทยา: เนื่องจากมีความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างยอดเยี่ยม จึงเหมาะสำหรับการติดตั้งในอุณหภูมิสูง, เตาหลอม และชิ้นส่วนรองรับ
  • ตัวจุดประกายตัวจุดระเบิดซิลิคอนไนไตรด์ถูกนำมาใช้ในเตาแก๊ส, กังหันแก๊ส และอุปกรณ์การผลิตไฟฟ้าเพื่อให้ได้การจุดระเบิดที่เชื่อถือได้
  • การประยุกต์ใช้พลังงานใหม่:สาธิตศักยภาพของเทคโนโลยีพลังงานไฮโดรเจน, เซลล์เชื้อเพลิง และพลังงานนิวเคลียร์

เกรดปัจจุบันของซิลิคอนไนไตรด์

Zhi Hao Ceramics นำเสนอเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์จากจีนหลายเกรดเพื่อตอบสนองความต้องการทางวิศวกรรมที่หลากหลาย:

คุณสมบัติสำคัญของวัสดุซิลิคอนไนไตรด์

Zhi Hao Ceramics นำเสนอวัสดุซิลิคอนไนไตรด์หลากหลายประเภทให้เลือกตามความต้องการของลูกค้า คุณค่าด้านล่างนี้เป็นลักษณะทั่วไปของวัสดุ ซึ่งอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับรูปแบบผลิตภัณฑ์และกระบวนการผลิต หากต้องการรายละเอียดเพิ่มเติม กรุณาติดต่อเราได้ทุกเมื่อ

คุณสมบัติทางกล

ลักษณะ หน่วย จีพีเอสเอ็น HPSN HTCSNS
สี —— สีเทาหรือสีดำ สีเทาหรือสีดำ สีเทาหรือสีดำ
ความหนาแน่น กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร 3.2 3.3 3.25
ความแข็ง กิกะปาสคาล 15 16 15
ความแข็งแรงในการรับแรงอัด เมกะปาสคาล 2500 3000 2500
ความแข็งแรงในการดัด เมกะปาสคาล 700 900 600~800
ความเหนียวต่อการแตกหัก เมกะปาสคาลเมตร1/2 5~7 6~8 6~7
โมดูลัสของความยืดหยุ่น กิกะปาสคาล 300 300 300~320
อัตราส่วนปัวซอง —— 0.25 0.28 0.25

ประสิทธิภาพทางความร้อน

ลักษณะ หน่วย จีพีเอสเอ็น HPSN HTCSNS
อุณหภูมิการทำงานสูงสุด องศาเซลเซียส (ไม่มีโหลด) 1100 1300 1100
การนำความร้อนที่ 25°C วัตต์/(เมตร·เคลวิน) 15~20 20~25 80~100
การขยายตัวทางความร้อนที่ 40–400°C 1× 10-6 /°C 3 3.1 3
ความร้อนจำเพาะ จูล/(กิโลกรัม·เคลวิน) 660 650 680
ความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน องศาเซลเซียส (เมื่อวางในน้ำ) 550 800 ——

ประสิทธิภาพทางไฟฟ้า

ลักษณะ หน่วย จีพีเอสเอ็น HPSN HTCSNS
ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก 1 เมกะเฮิรตซ์ 6~8 8 7.8
ค่าความแข็งแรงของไดอิเล็กทริก (6.35 มม.) กระแสสลับ - กิโลโวลต์ต่อมิลลิเมตร 15 17 ——
ค่าความต้านทานต่อปริมาตรที่อุณหภูมิ 25°C โอห์ม・เซนติเมตร >10 14 >10 14 >10 14
ค่าความต้านทานต่อปริมาตรที่อุณหภูมิ 500°C โอห์ม・เซนติเมตร >10 10 >10 10 >10 10

ที่อุณหภูมิต่ำกว่าปกติ Si₃N₄ แสดงความแข็งแรงและความต้านทานต่อแรงกระแทกสูง อย่างไรก็ตาม เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 1200°C วัสดุจะเสื่อมสภาพเมื่อใช้งานเป็นเวลานาน ส่งผลให้ความแข็งแรงลดลง ความเสียหายจากการล้าจะเกิดขึ้นบ่อยขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 1450°C ดังนั้น อุณหภูมิการใช้งานของ Si₃N₄ โดยทั่วไปจะไม่เกิน 1300°C

กล่องชิ้นส่วนซิลิคอนไนไตรด์

เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ (Si₃N₄) ได้รับการยกย่องอย่างสูงในด้านความแข็งแรงทางกลที่ยอดเยี่ยม ความเหนียวต่อการแตกหักที่โดดเด่น ความหนาแน่นต่ำ ความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันได้ดีเยี่ยม และความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยม ทำให้เป็นหนึ่งในวัสดุที่น่าเชื่อถือที่สุดสำหรับการใช้งานทางวิศวกรรมที่ต้องการความทนทานสูง ด้านล่างนี้คือกรณีการใช้งานที่พบได้บ่อยและมีอิทธิพลมากที่สุดสำหรับชิ้นส่วนเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ในหลากหลายอุตสาหกรรม:

  • ลูกปืนลูกกลิ้งความแม่นยำสูง
  • ลูกกลิ้งและรางรองลูกปืน
  • ใบพัดกังหันและชิ้นส่วนเครื่องยนต์
  • เครื่องมือตัดและแผ่นแทรกทนการสึกหรอ
  • หัวฉีดสำหรับโลหะหลอมเหลวและการแปรรูปทางเคมี
  • ชุดประกอบปั๊มลูกสูบและวาล์ว
  • โรเตอร์และเพลาเชิงกลความเร็วสูง
  • อุปกรณ์ยึดและวัสดุรองรับสำหรับการประมวลผลสารกึ่งตัวนำ
  • เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและส่วนประกอบจัดการความร้อน
  • ตัวจุดประกายและองค์ประกอบความร้อน
  • ซีลกลไกและบูชแบบกำหนดเอง

การแปรรูปเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์

เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ (Si₃N₄) จัดเป็นหนึ่งในเซรามิกอุตสาหกรรมที่มีความแข็งสูงที่สุด จำเป็นต้องใช้เทคนิคการตัดเฉือนขั้นสูงเพื่อให้ได้รูปทรงที่แม่นยำ Zhihao Ceramics มีความสามารถในการตัดเฉือนซิลิคอนไนไตรด์ที่ล้ำหน้าในอุตสาหกรรม ส่งมอบผลลัพธ์การตัดเฉือนที่แม่นยำ ทนทาน และสม่ำเสมอสำหรับการใช้งานที่มีความสำคัญสูง

เราใช้เทคนิคการเจียรด้วยเพชร การกัดและกลึง CNC หลายแกน การขัดเงาแบบละเอียด และการขัดเงาขั้นสูงเพื่อให้ได้ความเที่ยงตรงระดับไมโครเมตรและพื้นผิวที่เรียบเนียนเป็นพิเศษ ความสามารถของเราสนับสนุนส่วนประกอบประสิทธิภาพสูงรวมถึงแท่งเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ ลูกปืนความแม่นยำสูง วัสดุรองรับ และส่วนประกอบของกังหัน

นอกจากนี้ เราให้บริการด้านการเคลือบโลหะ การบัดกรี การประกอบ และการตกแต่งพื้นผิว ช่วยให้วัสดุซิลิคอนไนไตรด์สามารถผสานเข้ากับระบบขั้นสูงได้อย่างไร้รอยต่อ ในฐานะผู้ผลิตเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ชั้นนำของจีน เราผสานเทคโนโลยีล้ำสมัยกับความเชี่ยวชาญอย่างลึกซึ้ง เพื่อส่งมอบโซลูชันเซรามิกคุณภาพสูงที่ออกแบบเฉพาะสำหรับตลาดทั่วโลก

การเจียรและกัดด้วยเครื่อง CNC

การกัด การกลึง และการเจียรด้วยเครื่อง CNC พร้อมความเที่ยงตรงสูงถึงระดับไมโครเมตร

การบดและการขัดเงา

การขัดผิวให้เรียบเนียนจะช่วยให้ได้พื้นผิวที่เรียบลื่นและได้มาตรฐานทางแสง

การประมวลผลด้วยเลเซอร์ของวัสดุเซรามิก

การตัดเซรามิกด้วยเลเซอร์

การเจาะและตัดด้วยเลเซอร์สำหรับรูปทรงที่ซับซ้อน

ชุดประกอบโลหะและเซรามิกบราซ - 600x600

การเคลือบโลหะและการเชื่อม

การเคลือบโลหะสำหรับการบัดกรีเซรามิกกับโลหะ (Mo/Mn, W)

FAQ

ใช่ ซิลิคอนไนไตรด์เป็นเซรามิกทางเทคนิคขั้นสูงที่ประกอบด้วยอะตอมของซิลิคอนและไนโตรเจน (Si₃N₄) โดยมีโครงสร้างพันธะโคเวเลนต์ที่แข็งแรง ซึ่งทำให้มีคุณสมบัติทางกลและทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม

ไม่ใช่ ซิลิคอนไนไตรด์เป็นวัสดุเซรามิก ไม่ใช่โลหะ มันไม่มีพันธะโลหะ แม้ว่าจะอาจมีธาตุโลหะในปริมาณเล็กน้อยเป็นส่วนช่วยในการเผาผนึกก็ตาม

ซิลิคอนไนไตรด์เป็นฉนวนไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม โดยมีความต้านทานต่อกระแสไฟฟ้าในปริมาตรสูงกว่า 10¹⁴ โอห์มต่อลูกบาศก์เซนติเมตร แม้ในอุณหภูมิสูง

ลูกบอลซิลิคอนไนไตรด์ถูกนำมาใช้เป็นหลักในตลับลูกปืนที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการใช้งานที่มีความเร็วสูง เช่น แกนหมุนของเครื่องจักร เครื่องมือทันตกรรม ระบบการบินและอวกาศ และการใช้งานยานยนต์สมรรถนะสูง เมื่อเปรียบเทียบกับลูกบอลเหล็ก ลูกบอลซิลิคอนไนไตรด์มีความต้านทานการสึกหรอที่ดีกว่า ความหนาแน่นต่ำ และคุณสมบัติการเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม

ซิลิคอนไนไตรด์ (Si₃N₄) เป็นวัสดุเซรามิกวิศวกรรมขั้นสูงที่มีชื่อเสียงในด้านความแข็งแรงที่ยอดเยี่ยม ความเหนียวต่อการแตก ความทนทานต่อแรงกระแทกจากความร้อน และความทนทานต่อการสึกหรอในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย

ซิลิคอนไนไตรด์มีการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงตลับลูกปืน, เครื่องมือตัด, ส่วนประกอบในการประมวลผลสารกึ่งตัวนำ, ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ยานยนต์, การฝังในทางการแพทย์, และแผ่นรองรับอิเล็กทรอนิกส์

ลูกบอลซิลิคอนไนไตรด์มักผลิตผ่านกระบวนการที่รวมถึงการเตรียมผง, การขึ้นรูป, การเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง (มักใช้สารช่วยเผาผนึก), และการเจียรและขัดอย่างแม่นยำเพื่อให้ได้รูปทรงกลมและความเรียบของผิวที่ต้องการ

ในขณะที่บทความนี้มุ่งเน้นไปที่ส่วนประกอบโครงสร้าง ไส้จุดระเบิดซิลิคอนไนไตรด์ใช้คุณสมบัติความทนทานต่อแรงกระแทกความร้อนและคุณสมบัติการเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมของวัสดุนี้เพื่อทนต่อวงจรการให้ความร้อนและการเย็นซ้ำๆ

ไม่, ซิลิคอนไนไตรด์ถูกนำมาใช้เป็นหลักเป็นฉนวนในแอปพลิเคชันอิเล็กทรอนิกส์ แม้ว่าสมบัติทางวัสดุของมันจะเหมาะสำหรับการใช้งานเป็นชั้นไดอิเล็กทริกในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์

ซิลิคอนไนไตรด์มีลักษณะเด่นหลักคือพันธะโคเวเลนต์ระหว่างอะตอมของซิลิคอนและไนโตรเจน ซึ่งส่งผลให้มีความแข็งแรง ความแข็ง และความเสถียรทางความร้อนสูง

ความแข็งแบบวิคเกอร์สของเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 14 ถึง 18 กิกะปาสคาล (ประมาณ 1500–1800 HV) ขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตและส่วนประกอบของสารเติมแต่ง

ใช่ ซิลิคอนไนไตรด์มีความแข็งมากกว่าเหล็กอย่างมาก ด้วยค่าความแข็งตามมาตรฐานวิคเกอร์สที่ 14–18 กิกะปาสกาล ซิลิคอนไนไตรด์มีความแข็งสูงกว่าค่าความแข็งทั่วไปของเหล็กซึ่งอยู่ที่เพียง 2–3 กิกะปาสกาลอย่างมาก

แม้จะมีข้อดีมากมาย ซิลิคอนไนไตรด์ก็มีข้อจำกัดบางประการ: มีความเปราะบางอยู่บ้าง ทำให้ต้องหลีกเลี่ยงแรงกระแทกหรือการรับแรงกดทับอย่างรุนแรง; ต้นทุนการขึ้นรูปสูง เนื่องจากต้องใช้เครื่องมือเพชรที่มีความแม่นยำสูงในการตัดเฉือน; และการยึดติดกับชิ้นส่วนโลหะต้องใช้เทคนิคการเชื่อมเฉพาะทางหรือการเชื่อมต่อเชิงกลแบบพิเศษ

อะลูมิเนียมไนไตรด์

อะลูมิเนียมไนไตรด์

เซรามิกบอรอนไนไตรด์ขั้นสูง

บอรอนไนไตรด์

Zhi Hao Ceramics - เซรามิกขั้นสูง - เซรามิกออกไซด์อะลูมิเนียม

เซรามิกออกไซด์อะลูมิเนียม

ผู้เชี่ยวชาญด้านการผลิตเซรามิกขั้นสูง

ทำไมต้องเลือกซิลิคอนไนไตรด์ของ Zhihao Ceramics?

  • ประสิทธิภาพสูง: เซรามิก Si₃N₄ ที่ผ่านการวิศวกรรมมอบความเหนียว ความแข็งแรง และความทนทานต่อแรงกระแทกจากความร้อนที่ไม่มีใครเทียบได้
  • โซลูชันที่ปรับแต่งตามความต้องการ: ตั้งแต่ลูกบอลซิลิคอนไนไตรด์มาตรฐานไปจนถึงชิ้นส่วนที่ออกแบบและผลิตอย่างแม่นยำ
  • เทคนิคการกลึงขั้นสูง: การเจียรแบบหลายแกนด้วยเครื่อง CNC และเครื่องมือเพชร ให้ความแม่นยำระดับไมโครเมตร
  • การประกันคุณภาพอย่างเข้มงวด: การทดสอบอย่างครอบคลุมทำให้ทุกชุดการผลิตตรงตามมาตรฐานสากล
  • บริการสนับสนุนอย่างครบวงจร: ตั้งแต่การออกแบบและเลือกวัสดุ ไปจนถึงการเคลือบโลหะ การบัดกรี และการประกอบ

วันนี้ ติดต่อเรา