Material

Seramik Silikon Nitrid (Si₃N₄)

Silikon nitrid (Si₃N₄) ialah seramik yang anda pilih apabila komponen perlu kuat, ulet dan ringan serentak. Dengan ketumpatan hanya 3.2 g/cm³, kekuatan lenturan 700–900 MPa dan kekuatan retak 6–8 MPa·m^1/2,…

Custom Precision Ceramic Parts

Silikon nitrid (Si₃N₄) ialah seramik yang anda pilih apabila komponen perlu kuat, ulet dan ringan serentak. Dengan ketumpatan hanya 3.2 g/cm³, kekuatan lenturan 700–900 MPa dan kekuatan retak 6–8 MPa·m^1/2, ia mengatasi kebanyakan logam dari segi kekuatan tentu sambil terselamat dari kejutan haba yang akan meretakkan alumina atau zirkonia.

Ciri-ciri ini menerangkan kedudukan dominannya dalam bebola seramik hibrid, rotor pengecas turbo, bilah turbin gas dan komponen enjin kenderaan. Dalam industri semikonduktor, ia wujud pada pasak angkat dan radas pemprosesan wafer di mana kekerasan, pencemaran rendah dan toleransi kitaran haba diperlukan serentak.

Typical Properties

Indicative ranges — confirm grade and test conditions before design commitment.

PropertyIndicative Value
KomposisiGas-pressure sintered silicon nitride
Ketumpatan3.20-3.25 g/cm3
Kekerasan Vickers1500-1600 HV
Kekuatan lenturan700-900 MPa
Kekuatan retak6-8 MPa.m1/2
Suhu operasi maksimum1000 C (1200 C short term)
Kekonduksian haba25-35 W/m.K
Pengembangan haba (20-1000 C)3.2 x10-6/K
Potential Advantages

Gabungan terbaik kekuatan, keuletan dan ketumpatan rendah; rintangan kejutan haba luar biasa; struktur mikro halus membolehkan kemasan gred bebola; rintangan logam tak ferus cair (Al, Cu, Zn).

Design Considerations

GPSN sinter tekanan gas memberi ciri terbaik tetapi varian paling mahal. Bentuk acuan/terkan SiN boleh mengurangkan kos untuk aplikasi kurang ketat. Sahkan sama ada aplikasi melibatkan besi tuang atau keluli cair — Si₃N₄ bertindak balas dengannya, maka salutan pelindung atau tukar bahan diperlukan.

Limitations & Trade-offs

Salah satu seramik teknikal lebih mahal. Bertindak balas dengan aloi besi cair, mengehadkan penggunaan dalam persekitaran peleburan keluli. Kekonduksian haba (25–35 W/m·K) lebih rendah daripada SiC maka tidak ideal sebagai penyebar haba.