CERÁMICA DEL NITRURO DE SILICIO, CERÁMICA SI3N4, BOLA GIRATORIA Y RODAMIENTOS DE RODILLOS

Tipos de nitruro de silicio

Hay varios métodos diferentes usados para producir el nitruro de silicio, produciendo todo los materiales con las propiedades levemente de diferenciación.

• Nitruro de silicio Reacción-consolidado (RBSN)

• Nitruro de silicio Reacción-consolidado sinterizado (SRBSN)

• Nitruro de silicio sinterizado de la presión de gas (GPSN)

• Nitruro de silicio presionado caliente (HPSN)

• Isostatically caliente presionó el nitruro de silicio (HIP-SN)

Nitruro de silicio Reacción-consolidado (RBSN)

En los días tempranos del nitruro de silicio fue hecho todo vía la vinculación de la reacción debido a la dificultad de producir un polvo del nitruro de silicio. Con este método, un acuerdo del silicio se calienta le en una atmósfera rica del nitrógeno – el nitrógeno ata al polvo del silicio para producir un cuerpo poroso y no completamente denso del nitruro de silicio. Hay poca contracción en este proceso que hace verde-trabajar a máquina (que trabaja a máquina el acuerdo antes de la sinterización) muy eficaz. Las propiedades mecánicas de RBSN no son buen debido a su densidad limitada (aproximadamente 70 – el 85%). Además, la causa de la estructura de poro por su baja densidad lleva a las altas tarifas de la oxidación y a la resistencia de erosión pobre. Useed típicamente en usos del choque de alta temperatura/termal.

Nitruro de silicio Reacción-consolidado sinterizado (SRBSN)

La reacción enlazó aplicaciones sinterizadas del método el mismo proceso que arriba, sin embargo, las ayudas de sinterización se incluyen en el polvo original (para promover fase líquida que sinterizan) y el proceso adicional de la sinterización sigue. Después de que el acuerdo de la silicona nitrided, el cuerpo poroso del nitruro de silicio después se pone en un horno de alta presión de la nitruración para quitar los poros y produce un producto mucho más denso. Este método es bastante anticuado y fue utilizado predominante debido a la dificultad asociada al polvo de fabricación del nitruro de silicio en los primeros días.

Nitruro de silicio sinterizado de la presión de gas (GPSN)

Éste es el método más popular para producir componentes de alta resistencia y complejos del nitruro de silicio de la geometría. El método de GPSN utiliza un polvo del nitruro de silicio que se ha mezclado con los asistentes de sinterización para promover la sinterización líquida de la fase (típicamente yttria, óxido de magnesio, y/o alúmina) así como carpetas para mejorar la fuerza mecánica del cuerpo de cerámica verde. El polvo se presiona en la forma deseada y el verde-trabajar a máquina puede ocurrir. Los acuerdos después se colocan en un horno que tenga una atmósfera a presión del nitrógeno a ayudar con el densification y previenen la evaporación/la descomposición del silicio, del nitrógeno y de los añadidos.

Nitruro de silicio sinterizado de la presión de gas (GPSN)

La acción de la cerámica de la precisión una gama de barras de cerámica estándar del nitruro de silicio, toda la precisión dio vuelta a un final superficial excelente. Estas barras se pueden utilizar como transportes, pistones, elementos del motor, o en una variedad de otras asambleas. Además, servicios que trabajan a máquina de las ofertas de la cerámica de la precisión/de pulidos completos para la fabricación de encargo del componente del nitruro de silicio.

Nitruro de silicio presionado caliente (HPSN)

HPSN es producido uniaxially presionando el polvo del nitruro de silicio (con los añadidos de la sinterización) mientras que aplica calor al mismo tiempo. Un tipo especial de prensa y de dado se requiere para este proceso. Produce un nitruro de silicio con las propiedades mecánicas excelentes, sin embargo, solamente las formas simples pueden ser producidas. Porque es imposible a la verde-máquina al componente caliente-se presiona que, el pulido del diamante es la única forma de crear geometrías complejas. Debido a los altos costes y dificultades asociados al diamante que muele y caliente-que presiona, su uso es típicamente limitado a la producción de componentes simples en pequeñas cantidades.

Nitruro de silicio presionado isostático caliente (HIP-SN)

Este método consolida el polvo del nitruro de silicio usando altas presiones y temperaturas altas. Un cuerpo del nitruro de silicio con porosidad cerrada isostatically se presiona (presión uniforme por todos los lados) vía un gas inerte en hasta 2000 barras mientras que la cámara se calienta simultáneamente. Este proceso exprime con eficacia cualesquiera poros/defecto del material mientras que está sinterizando y trae la densidad más cercano a teórico. HIPing mejora las propiedades mecánicas y confiabilidad, sin embargo, es un proceso costoso que se utiliza típicamente solamente en circunstancias muy selectas.

El trabajar a máquina del nitruro de silicio

El nitruro de silicio se puede trabajar a máquina en verde, galleta, o estados completamente densos. Mientras que en el verde o la forma de la galleta puede ser trabajado a máquina relativamente fácilmente en geometrías complejas. Sin embargo, el proceso de la sinterización que se requiere para densify completamente las causas materiales el cuerpo del nitruro de silicio para encoger el aproximadamente 20%. Esta contracción significa que es imposible llevar a cabo tolerancias muy apretadas al trabajar a máquina la pre-sinterización del nitruro de silicio. Para alcanzar tolerancias muy apretadas, el material completamente sinterizado se debe trabajar a máquina/tierra con las herramientas del diamante. Este se crean los procesos utilizan una herramienta revestida/una rueda del diamante muy exacto para desgastar lejos el material hasta la forma deseada. Debido a la dureza y a la dureza inherentes del material, ésta puede ser un proceso largo y costoso.