Roulements à billes/rouleaux rotatifs en céramique de nitrure de silicium Si3N4

Types de nitrure de silicium

Il existe plusieurs méthodes différentes utilisées pour produire du nitrure de silicium, toutes produisant des matériaux aux propriétés légèrement différentes.

• Nitrure de silicium lié par réaction (RBSN)

• Nitrure de silicium lié par réaction sintré (SRBSN)

• Nitrure de silicium sintré sous pression gazeuse (GPSN)

• Nitrure de silicium pressé à chaud (HPSN)

• Nitrure de silicium isostatiquement pressé à chaud (HIP-SN)

Nitrure de silicium lié par réaction (RBSN)

Dans les premiers jours du nitrure de silicium, tout était fabriqué par liaison par réaction en raison de la difficulté de produire une poudre de nitrure de silicium.Un compact de silicium est chauffé dans une atmosphère riche en azote Il y a peu de rétrécissement dans ce procédé, ce qui rend l'usinage vert (usinage du compact avant le frittage) très efficace.Les propriétés mécaniques du RBSN ne sont pas bonnes en raison de sa densité limitée (environ 70% à 85%)En outre, la structure poreuse due à sa faible densité entraîne des taux d'oxydation élevés et une faible résistance à l'érosion.

Nitrure de silicium lié par réaction sintré (SRBSN)

La méthode de synthèse à liaison de réaction utilise le même procédé que ci-dessus, cependant,des aides à la frittage sont inclus dans la poudre d'origine (pour favoriser la frittage en phase liquide) et un processus de frittage supplémentaire suitAprès la nitridation du compact de silice, le corps poreux du nitrure de silicium est ensuite placé dans un four de nitridation à haute pression pour enlever les pores et produire un produit beaucoup plus dense.Cette méthode est assez ancienne et a été utilisée principalement en raison de la difficulté associée à la fabrication de poudre de nitrure de silicium dans les premiers jours..

Nitrure de silicium sintré sous pression gazeuse (GPSN)

Il s'agit de la méthode la plus utilisée pour produire des composants à haute résistance et à géométrie complexe en nitrure de silicium.La méthode GPSN utilise une poudre de nitrure de silicium qui a été mélangée à des aides à la frittage pour favoriser la frittage en phase liquide (généralement yttria)La poudre est pressée dans la forme désirée et l'usinage vert peut avoir lieu.Les compacts sont ensuite placés dans un four qui a une atmosphère d'azote sous pression pour faciliter la densification et prévenir l'évaporation / décomposition du silicium, l'azote et les additifs.

Nitrure de silicium sintré sous pression gazeuse (GPSN)

Precision Ceramics possède une gamme de tiges en céramique au nitrure de silicium standard, toutes transformées avec précision pour une excellente finition de surface.ou dans une variété d'autres assemblagesEn outre, Precision Ceramics offre des services complets d'usinage et de meulage pour la fabrication de composants de nitrure de silicium sur mesure.

Nitrure de silicium pressé à chaud (HPSN)

Le HPSN est produit par pressage uniaxial de la poudre de nitrure de silicium (avec des additifs de frittage) tout en appliquant de la chaleur en même temps.Il produit un nitrure de silicium aux excellentes propriétés mécaniques.Comme il est impossible de fabriquer à la machine un composant pressé à chaud, le broyage des diamants est le seul moyen de créer des géométries complexes.En raison des coûts élevés et des difficultés liées au broyage et au pressage à chaud des diamants, son utilisation est généralement limitée à la production de composants simples en petites quantités.

Nitrure de silicium pressé isostatiquement à chaud (HIP-SN)

Cette méthode consolide la poudre de nitrure de silicium à haute pression et à haute température.Un corps de nitrure de silicium à porosité fermée est pressé isostatiquement (pression uniforme de tous les côtés) par un gaz inerte à une température maximale de 2000 bar, tandis que la chambre est chauffée simultanément.Ce procédé élimine efficacement les pores/défectuosités du matériau pendant le frittage et rapproche la densité de la densité théorique.Cependant, c'est un procédé coûteux qui n'est généralement utilisé que dans des circonstances très sélectives.

Machinerie à base de nitrure de silicium

Le nitrure de silicium peut être usiné dans des états verts, biscuits ou entièrement denses.le processus de frittage qui est nécessaire pour densifier complètement le matériau provoque le rétrécissement du corps du nitrure de silicium d'environ 20%Ce rétrécissement signifie qu'il est impossible de maintenir des tolérances très serrées lors de l'usinage du nitrure de silicium par présintration.Le matériau entièrement frité doit être usiné/moulé à l'aide d'outils diamantés.. Ce procédé utilise un outil/roue recouvert de diamants très précis pour abrasiver le matériau jusqu'à ce que la forme désirée soit créée.ce processus peut être long et coûteux.