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Siliziumnitrid-Keramik(Si3N4)

Siliziumnitrid-Keramik(Si3N4)

Siliziumnitrid-Keramik: Arten, Eigenschaften und Anwendungen von modernen Nitridmaterialien
Siliciumnitridkeramik ist eine Hochleistungskeramik, die hauptsächlich aus Nitriden besteht, wobei es zwei Hauptkristallformen gibt: α-Siliciumnitrid und β-Siliciumnitrid. Je nach Sinterverfahren werden sie in heißgepresstes Siliziumnitrid und reaktionsgebundenes Siliziumnitrid eingeteilt.

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Sinter-Verfahren

Heißgepresstes Siliziumnitrid

    • Dieser Typ wird hergestellt, indem Siliziumnitridpulver in eine Form gepresst und bei 1700°C unter 20-30 MPa Druck gesintert wird.
    • Es erzeugt dichte, porenfreie Keramik mit ausgezeichneter Biegefestigkeit und Zähigkeit.

Reaktionsgebundenes Siliziumnitrid

    • Ausgangspunkt ist Silizium (Si) oder Siliziumnitrid (Si₃N₄) in Pulverform, das anschließend in einer stickstoffreichen Atmosphäre zu Siliziumnitrid (Si + N₂ → Si₃N₄) erhitzt wird.
    • Die Endprodukte sind hochpräzise in den Abmessungen, enthalten jedoch 20%-30%-Porosität, wodurch sie im Vergleich zu heißgepresstem Siliciumnitrid weniger stark, hart und zäh sind.

Von allen Keramiken bietet Siliziumnitrid die beste Temperaturwechselbeständigkeit.


Hauptmerkmale von Siliziumnitrid Keramik

  • Ausgezeichnete Selbstschmierung und Verschleißfestigkeit
  • Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
  • Hervorragende Temperaturwechselbeständigkeit
  • Hohe Härte und ein niedriger Reibungskoeffizient (0,1-0,2)
  • Gute chemische Stabilität und elektrische Isolierung

Siliziumnitrid-Keramik-Eigenschaftsdiagramm

Eigenschaft Einheiten Siliziumnitrid (Si₃N₄)
Allgemein
Farbe - Schwarz
Gasdurchlässigkeit atms-cc/sec Gasdicht < 10-¹⁰
Wasserabsorption % 0
Dichte g/cm³ 3.20
Mechanische Eigenschaften
Hardness Vickers (500 g) GPa (kg/mm²) 15 (1529)
Härte (R45N) - 83
Bruchzähigkeit( Gekerbter Träger) MPa-m¹/² 6
Biegefestigkeit (MOR) MPa (psi x 10³) 900 (130)
Zugfestigkeit @ RT MPa (psi x 10³) 537 (78)
Druckfestigkeit @ RT MPa (psi x 10³) 2500 (362)
Elastischer Modul GPa (psi x 10⁶) 300 (44)
Querkontraktionszahl - 0.28
Thermische Eigenschaften
C.T.E. (25 - 600°C) x 10-⁶/°C 2.9
Wärmeleitfähigkeit @ RT W/m-K 29
Maximale Betriebstemperatur Fahrenheit (°F) 2462
Maximale Betriebstemperatur Celsius (°C) 1350
Elektrische Eigenschaften
Dielektrische Festigkeit V/mil 300
Dielektrizitätskonstante @ 1 MHz - 9.1
Volumenwiderstand, 25°C Ohm-cm > 10¹⁴

*Die Werte stellen typische Materialeigenschaften dar und können je nach Produktkonfiguration und Herstellungsprozess variieren,
Für weitere Informationen, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren. Kontaktieren Sie uns.

Siliziumnitrid-Keramik-Anwendungen

Heißgepresstes Siliziumnitrid (HPSN)

  • Schneidewerkzeuge
  • Einfach geformte Teile für Verschleiß- und Hochtemperaturanwendungen
  • Komponenten des Lagers

Reaktionsgebundenes Siliziumnitrid (RBSN)

  • Ideal für komplexe Formen, die hohe Präzision erfordern
  • Dichtungsringe in der petrochemischen Industrie
  • Gasturbinen-Rotorblätter

Siliziumkarbid-Keramik Dienstleistungen von WEIERT

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