Calzature a sfera rotante per ceramiche a nitruro di silicio

Tipi di nitruro di silicio

Esistono diversi metodi utilizzati per produrre nitruro di silicio, tutti materiali di produzione con proprietà leggermente diverse.

• Nitruro di silicio legato per reazione (RBSN)

• Nitruro di silicio sinterizzato legato a reazione (SRBSN)

• Nitruro di silicio sinterizzato a pressione di gas (GPSN)

• Nitruro di silicio pressato a caldo (HPSN)

• Nitruro di silicio pressato isostaticamente a caldo (HIP-SN)

Nitruro di silicio legato per reazione (RBSN)

Nei primi giorni del nitruro di silicio era tutto fatto attraverso la reazione di legame a causa della difficoltà di produrre una polvere di nitruro di silicio.un compatto di silicio viene riscaldato in un'atmosfera ricca di azoto, l'azoto si lega alla polvere di silicio per produrre un corpo di nitruro di silicio poroso e non completamente densoIn questo processo si verifica un ridotto restringimento, rendendo molto efficace la lavorazione green (la lavorazione del compatto prima della sinterizzazione).Le proprietà meccaniche del RBSN non sono buone a causa della sua densità limitata (circa 70 ∼ 85%)Inoltre, la struttura dei pori causata dalla sua bassa densità porta ad alti tassi di ossidazione e a scarsa resistenza all'erosione.

Nitruro di silicio sinterizzato legato a reazione (SRBSN)

Tuttavia, il metodo sinterizzato a legame di reazione utilizza lo stesso processo di cui sopra,sono inclusi in polvere di sinterizzazione (per favorire la sinterizzazione in fase liquida) e segue un ulteriore processo di sinterizzazioneDopo la nitrurazione del compacto di silicio, il corpo di nitruro di silicio poroso viene poi messo in un forno di nitrurazione ad alta pressione per rimuovere i pori e produrre un prodotto molto più denso.Questo metodo è piuttosto antiquato ed è stato utilizzato prevalentemente a causa della difficoltà associata alla produzione di polvere di nitruro di silicio nei primi giorni.

Nitruro di silicio sinterizzato a pressione di gas (GPSN)

Questo è il metodo più popolare per la produzione di componenti di nitruro di silicio ad alta resistenza e geometria complessa.Il metodo GPSN utilizza una polvere di nitruro di silicio che è stata mescolata con ausili di sinterizzazione per promuovere la sinterizzazione in fase liquida (tipicamente yttria)La polvere viene pressata nella forma desiderata e può essere lavorata in ecologica.I compatti vengono quindi collocati in un forno che ha un'atmosfera pressurizzata di azoto per aiutare con la densificazione e prevenire l'evaporazione / decomposizione del silicio, azoto e additivi.

Nitruro di silicio sinterizzato a pressione di gas (GPSN)

Precision Ceramics ha una gamma di barre ceramiche di nitruro di silicio standard, tutte trasformate con precisione in un'eccellente finitura superficiale.o in una varietà di altri gruppiInoltre, Precision Ceramics offre servizi completi di lavorazione/mollazione per la fabbricazione di componenti di nitruro di silicio su misura.

Nitruro di silicio pressato a caldo (HPSN)

L'HPSN è prodotto pressando uniaxialmente la polvere di nitruro di silicio (con additivi di sinterizzazione) applicando al tempo stesso calore.Produce un nitruro di silicio con eccellenti proprietà meccanicheDato che è impossibile realizzare una macchina verde su un componente pressato a caldo, la macinazione del diamante è l'unico modo per creare geometrie complesse.A causa degli elevati costi e delle difficoltà connesse alla macinazione e alla stampa a caldo dei diamanti, il suo utilizzo è tipicamente limitato alla produzione di componenti semplici in piccole quantità.

Nitruro di silicio pressato isostaticamente a caldo (HIP-SN)

Questo metodo consente di consolidare la polvere di nitruro di silicio utilizzando alte pressioni e alte temperature.Un corpo di nitruro di silicio con porosità chiusa viene pressato isostaticamente (pressione uniforme su tutti i lati) tramite un gas inerte a una temperatura massima di 2000 bar mentre la camera viene riscaldata simultaneamenteQuesto processo esprime efficacemente i pori/difetti dal materiale durante la sinterizzazione e avvicina la densità alla densità teorica.Tuttavia, è un processo costoso che viene tipicamente utilizzato solo in circostanze molto selezionate.

Fabbricazione a partire da nitruri di silicio

Il nitruro di silicio può essere lavorato in stati verdi, biscotti o completamente densi.il processo di sinterizzazione richiesto per densificare completamente il materiale fa ridurre il corpo del nitruro di silicio di circa il 20%Questa contrazione significa che è impossibile mantenere tolleranze molto strette durante la lavorazione del nitruro di silicio in pre-sinterizzazione.il materiale completamente sinterizzato deve essere lavorato/mollato con utensili a diamantiQuesto processo utilizza uno strumento/ruota rivestito di diamanti molto preciso per abrasionare il materiale fino a quando non viene creata la forma desiderata.questo può essere un processo che richiede tempo e costi.