Tìm hiểu quy trình sản xuất gốm sứ Silicon Nitride- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

1. Chuẩn bị nguyên liệu

Bước đầu tiên trong quy trình sản xuất gốm silicon nitride là chuẩn bị nguyên liệu thô. Nguyên liệu thô chính được sử dụng trong sản xuất silicon nitride là bột silicon (Si) và nitơ. Bột silicon được trộn với nguồn nitơ, thường ở dạng khí nitơ, để tạo thành hợp chất silicon nitride (Si₃N₄).

Chất lượng và độ tinh khiết của nguyên liệu thô là rất quan trọng để đảm bảo sản phẩm cuối cùng đáp ứng các thông số kỹ thuật cần thiết. Ví dụ, bột silicon phải có độ tinh khiết cao để giảm thiểu ô nhiễm trong quá trình phản ứng. Ngoài ra, kích thước hạt và sự phân bố của bột đóng một vai trò quan trọng trong các tính chất cuối cùng của gốm silicon nitrit.

2. Liên kết phản ứng và thiêu kết

Sau khi chuẩn bị nguyên liệu thô, bước tiếp theo là quá trình thiêu kết. Có hai phương pháp chính được sử dụng để thiêu kết gốm silicon nitrit: thiêu kết không áp suất và ép nóng.

Thiêu kết không áp suất: Quá trình này bao gồm việc nung nóng nguyên liệu thô trong lò nhiệt độ cao với sự có mặt của khí nitơ. Silicon phản ứng với nitơ ở nhiệt độ khoảng 1.600°C để tạo thành silicon nitride (Si₃N₄). Quá trình thiêu kết cho phép các hạt liên kết và tạo thành vật liệu dày đặc, bền. Quá trình này được gọi là "không áp lực" vì không có áp suất bên ngoài nào được áp dụng trong quá trình thiêu kết.

Ép nóng: Trong ép nóng, cả nhiệt và áp suất đều được tác dụng lên nguyên liệu thô trong quá trình thiêu kết. Phương pháp này tạo ra vật liệu đặc hơn, bền hơn so với thiêu kết không áp suất. Nó thường được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền rất cao và dung sai chặt chẽ.

3. Phụ gia và Sửa đổi

Để cải thiện tính chất của gốm sứ silicon nitrit , các chất phụ gia khác nhau có thể được đưa vào vật liệu trong quá trình thiêu kết. Các chất phụ gia này có thể bao gồm các oxit đất hiếm, giúp kiểm soát cấu trúc hạt và tăng cường độ dẻo dai của vật liệu. Một số nhà sản xuất cũng có thể sử dụng kỹ thuật liên kết phản ứng, trong đó silicon được trộn với các nguyên tố khác để tạo thành vật liệu đậm đặc mà không cần áp suất hoặc nhiệt độ cao.

4. Xử lý sau thiêu kết

Sau khi thiêu kết, gốm silicon nitride có thể trải qua các phương pháp xử lý sau thiêu kết như gia công, mài và đánh bóng để đạt được hình dạng và độ hoàn thiện bề mặt mong muốn. Những phương pháp xử lý này rất cần thiết để sản xuất các bộ phận đáp ứng các thông số kỹ thuật chính xác, đặc biệt là đối với các ngành như hàng không vũ trụ và điện tử.

Trong một số trường hợp, các phương pháp xử lý nhiệt bổ sung có thể được áp dụng để nâng cao tính chất của vật liệu, chẳng hạn như tăng độ dẻo dai hoặc cải thiện khả năng chống mài mòn của vật liệu. Các phương pháp xử lý sau thiêu kết là rất quan trọng để đảm bảo rằng gốm silicon nitrit hoạt động tối ưu trong các ứng dụng dự định của chúng.