Керамика из нитрида кремния

Керамика из нитрида кремния превосходит другие материалы по стойкости к термическому удару. Она не разрушается при высоких температурах, поэтому ее используют для автомобильных двигателей и деталей газовых турбин, включая ротор турбокомпрессора.

Ortech предлагает полную линейку материалов из нитрида кремния. Эти материалы обладают следующими ключевыми характеристиками: отсутствие адгезионного износа по отношению к стали, в два раза тверже инструментальной стали, хорошая химическая стойкость и на 60% меньший вес, чем у стали.

Нитриды кремния (Si3N4) представляют собой ряд современных инженерных керамических материалов, характеризующихся высокой прочностью, ударной вязкостью и твердостью, а также превосходной химической и термической стабильностью.

Нитрид кремния был открыт в середине девятнадцатого века, но не поддавался простоте изготовления из-за своей ковалентно-связанной природы. Это изначально привело к разработке двух типов нитрида кремния: реакционно-связанного нитрида кремния (RBSN) и горячепрессованного нитрида кремния (HPSN). Впоследствии, с 1970-х годов, были разработаны еще два типа: спеченный нитрид кремния (SSN), включающий сиалоны, и спеченный реакционно-связанный нитрид кремния (SRBSN).

Текущий интерес к конструкционным материалам на основе нитрида кремния по сути развился из исследований 1980-х годов в области керамических деталей для газотурбинных и поршневых двигателей. Предполагалось, что двигатель, изготовленный преимущественно из деталей на основе нитрида кремния, таких как сиалон, будет легким и сможет работать при более высоких температурах, чем традиционные двигатели, что приведет к более высокой эффективности. Однако в конечном итоге эта цель не была достигнута из-за ряда факторов, включая стоимость, сложность надежного изготовления деталей и присущую керамике хрупкость.

Однако эта работа привела к разработке ряда других промышленных применений материалов на основе нитрида кремния, таких как обработка металлов давлением, промышленный износ и обработка расплавленных металлов.

Различные типы нитрида кремния (RBSN, HPSN, SRBSN и SSN) определяются методом их изготовления, который определяет их конечные свойства и области применения.