Keramika z nitridu křemíku

Keramika z nitridu křemíku je díky své odolnosti vůči tepelným šokům lepší než jiné materiály. Nedegraduje se při vysokých teplotách, proto se používá pro automobilové motory a součásti plynových turbín, včetně rotoru turbodmychadla.

Společnost Ortech nabízí kompletní řadu materiálů z nitridu křemíku. Tyto materiály mají následující klíčové vlastnosti: Nedochází k adheznímu opotřebení vůči oceli, jsou dvakrát tvrdší než nástrojová ocel, mají dobrou chemickou odolnost a jsou o 60 % těžší než ocel.

Nitridy křemíku (Si3N4) jsou řadou pokročilých inženýrských keramických materiálů, které se vyznačují vysokou pevností, houževnatostí a tvrdostí a vynikající chemickou a tepelnou stabilitou.

Nitrid křemíku byl objeven v polovině devatenáctého století, ale kvůli své kovalentně vázané povaze se nehodil k výrobě. To zpočátku vedlo k vývoji dvou typů nitridu křemíku, reakční vazby nitridu křemíku (RBSN) a za tepla lisovaného nitridu křemíku (HPSN). Následně, od 70. let 20. století, byly vyvinuty další dva typy: slinutý nitrid křemíku (SSN), který zahrnuje sialony, a slinutý reakční vazby nitridu křemíku (SRBSN).

Současný zájem o technické materiály na bázi nitridu křemíku se v podstatě vyvinul z výzkumu keramických dílů pro plynové turbíny a pístové motory v 80. letech 20. století. Předpokládalo se, že motor, vyrobený převážně z dílů na bázi nitridu křemíku, jako je sialon, bude lehký a bude schopen pracovat při vyšších teplotách než tradiční motory, což povede k vyšší účinnosti. Tohoto cíle se však nakonec nepodařilo dosáhnout v důsledku řady faktorů, včetně nákladů, obtíží se spolehlivou výrobou dílů a inherentní křehkosti keramiky.

Tato práce však vedla k vývoji řady dalších průmyslových aplikací pro materiály na bázi nitridu křemíku, například při tváření kovů, průmyslovém opotřebení a manipulaci s roztavenými kovy.

Různé typy nitridu křemíku, RBSN, HPSN, SRBSN a SSN, jsou výsledkem jejich výrobní metody, která určuje jejich výsledné vlastnosti a použití.