سرامیک نیترید سیلیکون با ثبات حرارتی استثنایی، مقاومت بالا در برابر شوک حرارتی و قدرت مکانیکی بالا برای کاربردهای صنعتی

در تولید مدرن پیشرفته، جایی که کارایی و قابلیت اطمینان مهم هستند،سرامیک های نیترید سیلیکون ترکیبی تقریباً کامل از خواص را ارائه می دهند که آنها را به مواد مهندسی ضروری تبدیل می کنداین سرامیک های پیشرفته در حال انقلابی در استانداردهای عملکرد هستند و از طریق دوام استثنایی در دو بخش اصلی بهره وری قابل توجهی را در سراسر زنجیره تامین ارائه می دهند:پلی سیلیکون برای انرژی و ارتباطات فیبر نوری.

در کوره های کاهش پلی سیلیکون و کوره های هیدروژنی، اجزای آنها با شرایط شدید از جمله دمای بالا، فشار بالا، جو های خوردنی و شوک حرارتی شدید مواجه هستند.قطعات عایق آلومینیوم سنتی اغلب طول عمر محدودی در این محیط ها دارند، که منجر به توقف های گران قیمت تولید از تعویض مکرر می شود.

قطعات عایق نیترید سیلیکون شامل حلقه های عایق الکترود ولتاژ بالا، محافظ های حرارتیو کپسول های خروجی برای غلبه بر این چالش ها از طریق خواص ذاتی مواد طراحی شده اند:

• ثبات حرارتی فوق العاده و قدرت مکانیکی:ضریب گسترش حرارتی بسیار پایین (3.1-3.3 x10−6/°C) در ترکیب با مقاومت خم شدن بالا (> 700 MPa) و مقاومت فشرده (> 1500 MPa) تضمین حداقل تغییر شکل و حفظ یکپارچگی تحت نوسانات شدید دمای.
• مقاومت بالا در برابر شوک حرارتی:رسانایی حرارتی بالا (20-25 W / ((m * K)) در ترکیب با قدرت بالا اجازه می دهد تا تبعید سریع گرما، مقاومت در برابر شکستگی ناشی از چرخه حرارتی.این برای جلوگیری از آسیب به الکترود های حیاتی از پلیسیلیسیوم "شکستن میله" حوادث بسیار مهم است.
• عایق قوی و مقاومت در برابر خوردگی:مقاومت حجم تا 1014 Ω * cm عملکرد عایق بندی بیش از 20kV را تضمین می کند.مقاومت بسیار خوبی در برابر اکسیداسیون و خوردگی در برابر گاز های مختلف در دمای بالا دارد..

قطعات نیترید سیلیکون تولید شده از طریق سینتر کردن تحت فشار گاز نشان می دهد که به طور قابل توجهی مقاومت را بهبود می بخشد (سختی شکستگی > 8.0 MPa * m1⁄2).بیش از 10 برابر طولاني تراین به کاهش چشمگیری در زمان خاموشی کوره های برنامه ریزی نشده، هزینه های تعویض و نیروی کار عملیاتی منجر می شود.بهره وری کلی بیش از 3 برابراین راه حل برای تولید کنندگان پلی سیلیکون با هدف کاهش هزینه ها، افزایش ثبات محصول و بهبود کارایی تبدیل شده است.

در تولید فیبر نوری و اتصال، دقت، ثبات و عمر طولانی بسیار مهم است.از کوپلرها و آداپتورهای مورد استفاده در فرآیند Deposition Vapor Outside (OVD) برای تولید پیش قالب تا آستین ها و توپ های ferrule در کانکتورهای فیبر نوری، اجزای سرامیکی نیترید سیلیکون نقش مهمی دارند.

در مقایسه با مواد کوارتز سنتی، نیترید سیلیکون مزایای انقلابی دارد:

• طول عمر خدمات و ثبات:در محیط های فرایندهای با دمای بالا، قطعات نیترید سیلیکون دارای ثبات ابعاد عالی هستند.بیش از ده برابر طولاني تراین به شدت قابلیت اطمینان و ثبات تولید فیبر را بهبود می بخشد.
• سازگاری نوری عالی:شاخص کسر خاص و ویژگی های پراکندگی آن با الزامات طراحی نوری فیبر مطابقت دارد و انتقال سیگنال با از دست دادن کم و صداقت بالا را تضمین می کند.
• روغن گیری منحصر به فرد و عملکرد مکانیکی بالا:با سختی ویکرز 15 تا 16 GPa و خواص ذاتی خود چرب کننده، قطعات مانند فیروال های سرامیکی و آستین ها در طول چرخه های جفت گیری مکرر مقاومت خارق العاده ای را نشان می دهند.حفظ اتصالات فیزیکی پایدار برای اطمینان طولانی مدت در ارتباطات نوری.

عملکرد برجسته سرامیک نیترید سیلیکون در این زمینه های پرطلب ریشه در خواص فیزیکی و مکانیکی سطح بالا دارد که به وضوح در مشخصات فنی آن منعکس شده است:

خشکی نزدیک به صفر نشان دهنده تراکم بالا و مقاومت در برابر نفوذ است؛ یک ماژول ویبول بالا (11-13) نشان دهنده سازگاری عالی در خواص مواد است.در حالی که ماژول انعطاف پذیری بالا (300-320 GPa) و سختی در کنار هم بر سفتی ابعاد برجسته آن تأکید دارنداین اعداد دقیق به طور کلی پایه ای برای عملکرد "غیرقابل شکستن" سرامیک نیترید سیلیکون در کاربردهای صنعتی سخت را تشکیل می دهند.