Phụ kiện động cơ gốm Si3N4 chống sốc nhiệt

=> Xem thêm: Zirconia Ceramics

Kiểm soát độ xốp và hằng số điện môi của gốm Si3N4

Độ xốp và kích thước lỗ rỗng của gốm Si3N4 có thể được kiểm soát thông qua việc điều chỉnh lượng chất tạo xốp và kích thước hạt của chất này. Khi hàm lượng chất tạo xốp tăng, độ xốp của vật liệu cũng tăng, dẫn đến tăng pha α-Si3N4, giảm hàm lượng silic tự do và thay đổi giá trị hằng số điện môi ε′ cùng hệ số tan δ. Bằng cách tối ưu hóa lượng chất tạo xốp, có thể chế tạo vật liệu xốp với độ xốp cao và hằng số điện môi thấp, trong đó giá trị thấp nhất của ε′ là 2,4297. Kích thước lỗ rỗng khuôn cũng ảnh hưởng trực tiếp đến kích thước lỗ rỗng của vật thể thiêu kết Si3N4 xốp sau phản ứng thiêu kết.

Vai trò của chất phụ gia trong quá trình thiêu kết

Vì Si3N4 là hợp chất chủ yếu dựa trên liên kết cộng hóa trị, có lực liên kết mạnh và có hướng, nên việc hình thành và di chuyển khuyết tật cấu trúc cần năng lượng cao. Ngay cả ở nhiệt độ cao, hệ số khuếch tán vẫn thấp, khiến quá trình làm đặc Si3N4 tinh khiết chỉ bằng nhiệt độ trở nên khó khăn. Do đó, cần thêm chất phụ gia để cải thiện đặc tính thiêu kết. Khi lựa chọn phụ gia, cần lưu ý:

1. Ở nhiệt độ cao, phụ gia nên phản ứng với lớp SiO2 trên bề mặt bột Si3N4 để hình thành pha lỏng, giúp quá trình thiêu kết hiệu quả hơn. Lưu ý rằng bề mặt “sạch” của Si3N4 luôn phủ một lớp SiO2, ảnh hưởng trực tiếp đến thiêu kết.

2. Độ nhớt và độ căng bề mặt của pha lỏng phải phù hợp để đảm bảo cấu trúc vật liệu đồng đều và ổn định.

Vật liệu composite silicon nitride

Các màng và vật liệu silicon nitride composite có các đặc tính nổi bật: chịu nhiệt độ cao, điện môi thấp, khả năng chống kéo dãn, chống oxy hóa, ổn định hóa học, chống khuếch tán tạp chất và chống thấm hơi ẩm.

Bi gốm silicon nitride có độ bền cao, với các đặc điểm: độ cứng lớn, khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn, chịu nhiệt cao, trọng lượng nhẹ, độ chính xác gia công cao, tự bôi trơn và tính chất cách điện. Những tính năng này khiến silicon nitride trở thành vật liệu lý tưởng cho ổ trục gốm và ổ trục bi gốm lai, đáp ứng nhu cầu trong các ứng dụng công nghiệp và hàng không vũ trụ hiệu suất cao.

Độ cứng cao, độ bền cao, khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn, chịu nhiệt độ cao (1200 °C ), khả năng khuếch tán nhiệt tốt, khả năng chống sốc nhiệt tốt (tránh nhiệt độ thay đổi nhanh), cách nhiệt tốt, mật độ thấp. Các tính chất toàn diện này là tốt nhất trong hầu hết các loại gốm có cấu trúc.

Bảng dữ liệu

Màu sắc: Đen Xám

Mật độ: ＞3.2g/cm3

Độ cứng: HRA90

Độ cứng Vickers (Hv50): ＞1550 HV0.5

Mô đun đàn hồi: 290Gpa

Độ bền uốn: ＞600Mpa

Độ bền nén: 2500Mpa

Mô đun đàn hồi (25°C): 65Gpa

Độ dẻo dai gãy: ＞6.0 Mpam1/2

Nhiệt độ sử dụng tối đa: 1200°C

Độ dẫn nhiệt: 15-20 W(mK)

Hệ số giãn nở nhiệt: ＞3.1 10-6/°C

Khả năng chịu sốc nhiệt: 500 △T°C

Nhiệt dung riêng: 700 KJ/kg.K

Độ bền điện môi: 1 KV/mm

Hằng số điện môi: er

Điện trở suất thể tích (20°C): 1.0*10(12)Ω.cm

Ngành ứng dụng

Máy móc, điện tử, bán dẫn, hóa chất, dầu mỏ, luyện kim.

Ứng dụng cụ thể:

Trục hàn, đế điện tử, pít-tông, vòi phun, thanh dẫn hướng, bộ phận động cơ diesel, khuôn kim loại, bánh xe trục, v.v.