เซรามิกซิลิกอนไนไตรด์

เซรามิกซิลิกอนไนไตรด์นั้นเหนือกว่าวัสดุอื่นๆ เนื่องจากมีความทนทานต่อแรงกระแทกจากความร้อนสูง ไม่เสื่อมสภาพเมื่ออุณหภูมิสูง จึงนิยมนำมาใช้ในเครื่องยนต์ยานยนต์และชิ้นส่วนของกังหันก๊าซ รวมถึงโรเตอร์เทอร์โบชาร์จเจอร์ด้วย

Ortech นำเสนอผลิตภัณฑ์ซิลิกอนไนไตรด์ที่ครบครัน โดยผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีคุณสมบัติสำคัญดังต่อไปนี้: ไม่เกิดการสึกกร่อนจากเหล็ก แข็งกว่าเหล็กกล้าเครื่องมือสองเท่า ทนทานต่อสารเคมีได้ดี และมีน้ำหนักเบากว่าเหล็กถึง 60%

ซิลิกอนไนไตรด์ (Si3N4) เป็นกลุ่มผลิตภัณฑ์เซรามิกวิศวกรรมขั้นสูงที่โดดเด่นในเรื่องความแข็งแรง ความเหนียว และความแข็งสูง อีกทั้งยังมีเสถียรภาพทางเคมีและความร้อนที่ยอดเยี่ยม

ซิลิกอนไนไตรด์ถูกค้นพบในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 แต่ไม่เหมาะสำหรับการผลิต เนื่องจากมีลักษณะพันธะโควาเลนต์ ในตอนแรก ซิลิกอนไนไตรด์ถูกพัฒนาขึ้นมา 2 ประเภท ได้แก่ ซิลิกอนไนไตรด์ที่เชื่อมด้วยปฏิกิริยา (RBSN) และซิลิกอนไนไตรด์ที่อัดด้วยความร้อน (HPSN) ต่อมา ตั้งแต่ทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา ซิลิกอนไนไตรด์อีก 2 ประเภทก็ได้รับการพัฒนาขึ้นมา ได้แก่ ซิลิกอนไนไตรด์เผา (SSN) ซึ่งรวมถึงไซอาลอน และซิลิกอนไนไตรด์เผาที่เชื่อมด้วยปฏิกิริยา (SRBSN)

ความสนใจในปัจจุบันเกี่ยวกับวัสดุวิศวกรรมที่ใช้ซิลิกอนไนไตรด์นั้นได้พัฒนามาจากการวิจัยในทศวรรษปี 1980 เกี่ยวกับชิ้นส่วนเซรามิกสำหรับเครื่องยนต์กังหันแก๊สและเครื่องยนต์ลูกสูบ โดยได้คาดการณ์ว่าเครื่องยนต์ซึ่งส่วนใหญ่ผลิตจากชิ้นส่วนที่ใช้ซิลิกอนไนไตรด์ เช่น ไซอาลอน จะมีน้ำหนักเบาและสามารถทำงานในอุณหภูมิที่สูงกว่าเครื่องยนต์แบบเดิมได้ ส่งผลให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม ในที่สุดแล้ว เป้าหมายดังกล่าวก็ไม่เกิดขึ้นจริงเนื่องมาจากปัจจัยหลายประการ เช่น ต้นทุน ความยากลำบากในการผลิตชิ้นส่วนอย่างน่าเชื่อถือ และลักษณะเปราะบางของเซรามิก

อย่างไรก็ตาม งานนี้ทำให้เกิดการพัฒนาการใช้งานอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งสำหรับวัสดุที่ใช้ซิลิกอนไนไตรด์ เช่น การขึ้นรูปโลหะ การสึกหรอในอุตสาหกรรม และการจัดการโลหะหลอมเหลว

ซิลิกอนไนไตรด์ประเภทต่างๆ เช่น RBSN, HPSN, SRBSN และ SSN เกิดจากวิธีการผลิตที่ควบคุมคุณสมบัติและการใช้งานที่เกิดขึ้น