Как спекаются и формируются изделия из нитрида кремния?

Многие предметы в современном обществе являются химическими продуктами. Многие знают, что, помимо предметов повседневного обихода, даже многие промышленные изделия требуют химических компонентов. Мало кто знает, что нитрид кремния также используется во многих ремеслах, демонстрируя его широкий спектр применения. Однако многие задаются вопросом, как образуются продукты из нитрида кремния. Давайте обсудим это более подробно.

Продукты из нитрида кремния

Изделия из нитрида кремния имеют очень широкую перспективу развития. В основном они устойчивы к высоким-температурам, что делает их применение очень широким-диапазоном. Они также обладают очень высокой прочностью, демонстрируя высокую стойкость к термическому удару, высокую усталостную вязкость, прочность на изгиб при высоких комнатных температурах, износостойкость, стойкость к окислению и коррозионную стойкость, а также другие высокие эксплуатационные характеристики. Они нашли широкое применение в различных отраслях промышленности.

Существует три метода спекания нитрида кремния. Первый — реактивное спекание, при котором кремниевый порошок прессуют в неспеченную прессовку желаемой формы, а затем предварительно -азотируют ее в печи для азотирования. Предварительно -азотированная неспеченная прессовка уже обладает определенной прочностью и может подвергаться механической обработке. Затем при температуре выше температуры плавления кремния неспеченную прессовку повторно спекают для полного азотирования, в результате чего получается изделие с минимальными размерными изменениями.

Эти продукты из нитрида кремния обычно не требуют особенно сложной обработки; перед использованием им требуется только постоянное измельчение. Этот метод подходит для изготовления сложных форм или изготовления деталей с точными размерами. Хотя время азотирования особенно велико, его стоимость также довольно низкая, поэтому многие компании выбирают этот метод.

Второй метод – спекание при атмосферном давлении. Для этого требуется ультрадисперсный, высоко-оксид алюминия и порошок нитрида кремния высокой-чистоты. Однако важно отметить, что необходимо добавить небольшое количество добавки для спекания. После формования для завершения процесса выполняются спекание и другие процессы.

Однако, поскольку этот метод очень затрудняет производство сырья из чистого нитрида кремния высокой-плотности, необходима добавка для спекания для реакции с SiO2 на поверхности порошка Si3N4 для получения сырья с высокими-характеристиками. Эта реакция образует жидкую фазу при высоких температурах, завершая весь процесс. После этого используется механизм растворения и отшелушивания, в результате чего получается очень плотный продукт из нитрида кремния.

Далее идет метод давления газа. Благодаря постоянному прогрессу и исследованиям в последние годы были достигнуты значительные успехи в спекании под давлением газа. Газопрессовое спекание нитрида кремния проводится при давлении 1-10 МПа и температуре около 2000 град. Высокое давление азота препятствует высокотемпературному разложению нитрида кремния.

Следует отметить, что, поскольку в этих исследованиях используются высокие температуры, рост зерен можно ускорить даже с помощью относительно небольшого количества вспомогательных средств для спекания. На этом завершается объяснение того, как образуются продукты нитрида кремния.