Vật liệu gốm Silicon Nitride là gì?- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

Silicon nitride là một vật liệu gốm cấu trúc quan trọng. Nó là một vật liệu siêu cứng với khả năng bôi trơn và chống mài mòn vốn có. Nó là một tinh thể nguyên tử và chất chống oxy hóa ở nhiệt độ cao. Nó cũng có thể chống sốc nhiệt. Khi được làm nóng đến trên 1000°C trong không khí, nó sẽ không bị phân hủy ngay cả khi được làm lạnh hoặc làm nóng nhanh chóng. Chính vì gốm silicon nitride có những đặc tính tốt nên người ta thường sử dụng nó để sản xuất các bộ phận cơ khí như vòng bi, cánh tuabin khí, phốt cơ khí và các bộ phận khuôn. Nếu sử dụng gốm silicon nitrit chịu nhiệt và chịu nhiệt độ cao để sản xuất bề mặt gia nhiệt của các bộ phận động cơ, nó không chỉ có thể cải thiện chất lượng động cơ diesel, tiết kiệm nhiên liệu mà còn cải thiện hiệu suất nhiệt. Loại động cơ diesel này đã được phát triển ở Trung Quốc, Hoa Kỳ, Nhật Bản và các nước khác.

Quá trình chuẩn bị các sản phẩm gốm silicon nitride thường bao gồm xử lý nguyên liệu thô, tổng hợp bột, xử lý bột, đúc khuôn, xử lý thân xanh, thiêu kết và xử lý thân xanh bằng gốm.

Các loại quy trình chuẩn bị của gốm silicon nitride chủ yếu được phân biệt bằng các phương pháp và trình tự tổng hợp, đúc và thiêu kết.

Các phương pháp đúc phổ biến cho gốm sứ bao gồm ép khô, đúc băng, ép phun, v.v. Ép khô là một quy trình đúc được sử dụng rộng rãi và là một trong những quy trình đúc chính cho mặt sau bằng gốm của điện thoại di động. Mặt sau bằng gốm của dòng Xiaomi MIX đều được ép khô. Hôm nay chúng ta cùng tìm hiểu kỹ hơn về quy trình ép khô gốm.

1. Ép khô

Ép khô hay còn gọi là ép khuôn là một trong những phương pháp đúc khuôn được sử dụng phổ biến. Ép khô là quá trình đưa bột có tính lưu động tốt và phân loại hạt phù hợp sau khi tạo hạt vào khoang khuôn kim loại và tạo áp suất qua đầu áp. Áp suất Đầu tạo ra sự dịch chuyển trong khoang khuôn, truyền áp suất, sắp xếp lại và biến dạng các hạt bột trong khoang khuôn, sau đó nén lại để tạo thành một phôi gốm có độ bền và hình dạng.

2. Nguyên lý quy trình và các yếu tố ảnh hưởng của quá trình ép khô

1. Nguyên tắc quy trình

Bản chất của ép khô là dưới tác dụng của ngoại lực, các hạt nằm gần nhau trong khuôn và các hạt được liên kết chắc chắn với sự trợ giúp của ma sát bên trong để duy trì hình dạng. Ma sát bên trong này tác dụng lên lớp dính mỏng xung quanh các hạt gần nhau.

Khi áp suất tăng, các phôi sẽ thay đổi hình dạng, trượt vào nhau, khe hở giảm dần, độ tiếp xúc tăng dần và dính chặt vào nhau. Khi các hạt tiến lại gần hơn, sự tương tác giữa các phân tử keo và các hạt được tăng cường và vật thể màu xanh lá cây có độ bền cơ học.

2. Yếu tố ảnh hưởng

Các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình ép khô là:

Tính chất bột: kích thước hạt, phân bố kích thước hạt, tính lưu động, hàm lượng nước, v.v.;

Lựa chọn chất kết dính và chất bôi trơn;

Thiết kế khuôn mẫu;

Lực ép, phương pháp ép, tốc độ ép và thời gian giữ trong quá trình ép.

Tóm lại, nếu kích thước hạt của phôi phù hợp, sử dụng chất kết dính đúng cách và phương pháp ép hợp lý thì phương pháp ép khô cũng có thể thu được mật độ phôi tương đối lý tưởng.

Gốm sứ silicon nitrit

Chất lỏng ép nóng của bột silicon nitride có độ tinh khiết cao không co lại ở 1700°C. Có ba phương pháp thiêu kết chính đối với silicon nitride: thiêu kết phản ứng, thiêu kết thông thường và thiêu kết ép nóng.

1. Thiêu kết phản ứng

Nó dựa trên phản ứng sau: 3Si(s) 2N2(g)=Si3N4(s) Phản ứng thấm nitơ bắt đầu ở 1100°C và nóng dần lên đến 1420°C. Toàn bộ quá trình mất vài ngày CC. Vì phản ứng tỏa nhiệt nên tốc độ gia nhiệt phải được kiểm soát cẩn thận. Thông thường, sản phẩm thu được khi giữ ấm dưới 1400°C là hỗn hợp của α- và β-Si3N4 có độ xốp 15C30%.

Gốm sứ silicon nitrit

1. Thiêu kết phản ứng

Ưu điểm: Không cho phép sử dụng chất phụ gia Đặc điểm: Độ bền của vật liệu sẽ không giảm đáng kể ở nhiệt độ cao; Kích thước và hình dạng của sản phẩm không thay đổi và có thể tạo ra các sản phẩm có hình dạng phức tạp; Để hàn hai phần, chỉ cần kết nối chúng và thấm nitơ chúng. Trong quá trình thiêu kết phản ứng, yếu tố then chốt ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm là việc kiểm soát nhiệt độ phản ứng. Sau phương pháp gia nhiệt ba bước, nhiệt độ lò được nâng lên trên điểm nóng chảy của silicon, thường được gọi là thấm nitơ quá nhiệt.